sched: CPU hotplug events must not destroy scheduler domains created by the cpusets
[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_write handler for operations that modify
231  * the cpuset hierarchy holds cgroup_mutex across the entire operation,
232  * single threading all such cpuset modifications across the system.
233  *
234  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
235  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
236  * cpumasks and nodemasks.
237  *
238  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
239  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
240  */
241
242 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
243
244 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
245  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
246  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
247 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
248                          int flags, const char *unused_dev_name,
249                          void *data, struct vfsmount *mnt)
250 {
251         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
252         int ret = -ENODEV;
253         if (cgroup_fs) {
254                 char mountopts[] =
255                         "cpuset,noprefix,"
256                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
257                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
258                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
259                 put_filesystem(cgroup_fs);
260         }
261         return ret;
262 }
263
264 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
265         .name = "cpuset",
266         .get_sb = cpuset_get_sb,
267 };
268
269 /*
270  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
271  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
272  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
273  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
274  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
275  * task, return cpu_online_map.
276  *
277  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
278  * of cpu_online_map.
279  *
280  * Call with callback_mutex held.
281  */
282
283 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
284 {
285         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
286                 cs = cs->parent;
287         if (cs)
288                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
289         else
290                 *pmask = cpu_online_map;
291         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
292 }
293
294 /*
295  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
296  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
297  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
298  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
299  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
300  *
301  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
302  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
303  *
304  * Call with callback_mutex held.
305  */
306
307 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
308 {
309         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
310                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
311                 cs = cs->parent;
312         if (cs)
313                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
314                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
315         else
316                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
317         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
318 }
319
320 /**
321  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
322  *
323  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
324  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
325  * mempolicy to the new value.
326  *
327  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
328  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
329  * Do not call this routine if in_interrupt().
330  *
331  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
332  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
333  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
334  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
335  * call.
336  *
337  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
338  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
339  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
340  *
341  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
342  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
343  * an old value of mems_generation.  However this really only
344  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
345  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
346  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
347  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
348  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
349  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
350  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
351  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
352  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
353  * even exist.
354  *
355  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
356  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
357  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
358  * task has been modifying its cpuset.
359  */
360
361 void cpuset_update_task_memory_state(void)
362 {
363         int my_cpusets_mem_gen;
364         struct task_struct *tsk = current;
365         struct cpuset *cs;
366
367         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
368                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
369                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
370         } else {
371                 rcu_read_lock();
372                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
373                 rcu_read_unlock();
374         }
375
376         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
377                 mutex_lock(&callback_mutex);
378                 task_lock(tsk);
379                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
380                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
381                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
382                 if (is_spread_page(cs))
383                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
384                 else
385                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
386                 if (is_spread_slab(cs))
387                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
388                 else
389                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
390                 task_unlock(tsk);
391                 mutex_unlock(&callback_mutex);
392                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
393         }
394 }
395
396 /*
397  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
398  *
399  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
400  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
401  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
402  */
403
404 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
405 {
406         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
407                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
408                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
409                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
410 }
411
412 /*
413  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
414  *                     follows the structural rules for cpusets.
415  *
416  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
417  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
418  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
419  * cgroup_mutex held.
420  *
421  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
422  * such as list traversal that depend on the actual address of the
423  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
424  *
425  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
426  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
427  * or flags changed to new, trial values.
428  *
429  * Return 0 if valid, -errno if not.
430  */
431
432 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
433 {
434         struct cgroup *cont;
435         struct cpuset *c, *par;
436
437         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
438         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
439                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
440                         return -EBUSY;
441         }
442
443         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
444         if (cur == &top_cpuset)
445                 return 0;
446
447         par = cur->parent;
448
449         /* We must be a subset of our parent cpuset */
450         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
451                 return -EACCES;
452
453         /*
454          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
455          * overlap
456          */
457         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
458                 c = cgroup_cs(cont);
459                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
460                     c != cur &&
461                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
462                         return -EINVAL;
463                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
464                     c != cur &&
465                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
466                         return -EINVAL;
467         }
468
469         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
470         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
471                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
472                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
473                         return -ENOSPC;
474                 }
475         }
476
477         return 0;
478 }
479
480 /*
481  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
482  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
483  */
484
485 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
486 {
487         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
488 }
489
490 static void
491 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
492 {
493         if (!dattr)
494                 return;
495         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
496                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
497         return;
498 }
499
500 /*
501  * rebuild_sched_domains()
502  *
503  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
504  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
505  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
506  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
507  * scheduler's dynamic sched domains.
508  *
509  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
510  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
511  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
512  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
513  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
514  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
515  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
516  *
517  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
518  * for a background explanation of this.
519  *
520  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
521  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
522  * domains when operating in the severe memory shortage situations
523  * that could cause allocation failures below.
524  *
525  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
526  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
527  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
528  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
529  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
530  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
531  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
532  *
533  * The three key local variables below are:
534  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
535  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
536  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
537  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
538  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
539  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
540  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
541  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
542  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
543  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
544  *         is a subset of one of these domains, while there are as
545  *         many such domains as possible, each as small as possible.
546  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
547  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
548  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
549  *         value to determine what partition elements (sched domains)
550  *         were changed (added or removed.)
551  *
552  * Finding the best partition (set of domains):
553  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
554  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
555  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
556  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
557  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
558  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
559  *      any such pairs.
560  *
561  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
562  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
563  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
564  *      partition_sched_domains().
565  */
566
567 static void rebuild_sched_domains(void)
568 {
569         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
570         struct cpuset *cp;      /* scans q */
571         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
572         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
573         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
574         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
575         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
576         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
577         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
578
579         q = NULL;
580         csa = NULL;
581         doms = NULL;
582         dattr = NULL;
583
584         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
585         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
586                 ndoms = 1;
587                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
588                 if (!doms)
589                         goto rebuild;
590                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
591                 if (dattr) {
592                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
593                         update_domain_attr(dattr, &top_cpuset);
594                 }
595                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
596                 goto rebuild;
597         }
598
599         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
600         if (IS_ERR(q))
601                 goto done;
602         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
603         if (!csa)
604                 goto done;
605         csn = 0;
606
607         cp = &top_cpuset;
608         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
609         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
610                 struct cgroup *cont;
611                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
612                 if (is_sched_load_balance(cp))
613                         csa[csn++] = cp;
614                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
615                         child = cgroup_cs(cont);
616                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
617                 }
618         }
619
620         for (i = 0; i < csn; i++)
621                 csa[i]->pn = i;
622         ndoms = csn;
623
624 restart:
625         /* Find the best partition (set of sched domains) */
626         for (i = 0; i < csn; i++) {
627                 struct cpuset *a = csa[i];
628                 int apn = a->pn;
629
630                 for (j = 0; j < csn; j++) {
631                         struct cpuset *b = csa[j];
632                         int bpn = b->pn;
633
634                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
635                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
636                                         struct cpuset *c = csa[k];
637
638                                         if (c->pn == bpn)
639                                                 c->pn = apn;
640                                 }
641                                 ndoms--;        /* one less element */
642                                 goto restart;
643                         }
644                 }
645         }
646
647         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
648         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
649         if (!doms)
650                 goto rebuild;
651         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
652
653         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
654                 struct cpuset *a = csa[i];
655                 int apn = a->pn;
656
657                 if (apn >= 0) {
658                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
659
660                         if (nslot == ndoms) {
661                                 static int warnings = 10;
662                                 if (warnings) {
663                                         printk(KERN_WARNING
664                                          "rebuild_sched_domains confused:"
665                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
666                                           " apn %d\n",
667                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
668                                         warnings--;
669                                 }
670                                 continue;
671                         }
672
673                         cpus_clear(*dp);
674                         if (dattr)
675                                 *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
676                         for (j = i; j < csn; j++) {
677                                 struct cpuset *b = csa[j];
678
679                                 if (apn == b->pn) {
680                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
681                                         b->pn = -1;
682                                         update_domain_attr(dattr, b);
683                                 }
684                         }
685                         nslot++;
686                 }
687         }
688         BUG_ON(nslot != ndoms);
689
690 rebuild:
691         /* Have scheduler rebuild sched domains */
692         get_online_cpus();
693         partition_sched_domains(ndoms, doms, dattr);
694         put_online_cpus();
695
696 done:
697         if (q && !IS_ERR(q))
698                 kfifo_free(q);
699         kfree(csa);
700         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
701         /* Don't kfree(dattr) -- partition_sched_domains() does that. */
702 }
703
704 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
705                                      struct timespec *time,
706                                      struct task_struct *t2)
707 {
708         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
709         if (start_diff > 0) {
710                 return 1;
711         } else if (start_diff < 0) {
712                 return 0;
713         } else {
714                 /*
715                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
716                  * time, we'll say that the lower pointer value
717                  * started first. Note that t2 may have exited by now
718                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
719                  * that's fine - it still serves to distinguish
720                  * between two tasks started (effectively)
721                  * simultaneously.
722                  */
723                 return t1 > t2;
724         }
725 }
726
727 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
728 {
729         struct task_struct *t1 = p1;
730         struct task_struct *t2 = p2;
731         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
732 }
733
734 /**
735  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
736  * @tsk: task to test
737  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
738  *
739  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
740  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
741  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
742  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
743  */
744 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
745                                struct cgroup_scanner *scan)
746 {
747         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
748                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
749 }
750
751 /**
752  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
753  * @tsk: task to test
754  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
755  *
756  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
757  * cpus_allowed mask needs to be changed.
758  *
759  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
760  * holding cgroup_lock() at this point.
761  */
762 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
763                                   struct cgroup_scanner *scan)
764 {
765         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
766 }
767
768 /**
769  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
770  * @cs: the cpuset to consider
771  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
772  */
773 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
774 {
775         struct cpuset trialcs;
776         struct cgroup_scanner scan;
777         struct ptr_heap heap;
778         int retval;
779         int is_load_balanced;
780
781         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
782         if (cs == &top_cpuset)
783                 return -EACCES;
784
785         trialcs = *cs;
786
787         /*
788          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
789          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
790          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
791          * with tasks have cpus.
792          */
793         buf = strstrip(buf);
794         if (!*buf) {
795                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
796         } else {
797                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
798                 if (retval < 0)
799                         return retval;
800
801                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
802                         return -EINVAL;
803         }
804         retval = validate_change(cs, &trialcs);
805         if (retval < 0)
806                 return retval;
807
808         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
809         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
810                 return 0;
811
812         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
813         if (retval)
814                 return retval;
815
816         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
817
818         mutex_lock(&callback_mutex);
819         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
820         mutex_unlock(&callback_mutex);
821
822         /*
823          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
824          * that need an update.
825          */
826         scan.cg = cs->css.cgroup;
827         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
828         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
829         scan.heap = &heap;
830         cgroup_scan_tasks(&scan);
831         heap_free(&heap);
832
833         if (is_load_balanced)
834                 rebuild_sched_domains();
835         return 0;
836 }
837
838 /*
839  * cpuset_migrate_mm
840  *
841  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
842  *
843  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
844  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
845  *
846  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
847  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
848  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
849  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
850  *    our task's cpuset.
851  *
852  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
853  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
854  *
855  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
856  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
857  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
858  *    migrating memory region.
859  *
860  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
861  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
862  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
863  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
864  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
865  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
866  *    nodemask.
867  */
868
869 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
870                                                         const nodemask_t *to)
871 {
872         struct task_struct *tsk = current;
873
874         cpuset_update_task_memory_state();
875
876         mutex_lock(&callback_mutex);
877         tsk->mems_allowed = *to;
878         mutex_unlock(&callback_mutex);
879
880         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
881
882         mutex_lock(&callback_mutex);
883         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
884         mutex_unlock(&callback_mutex);
885 }
886
887 /*
888  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
889  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
890  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
891  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
892  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
893  * pages to the new memory.
894  *
895  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
896  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
897  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
898  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
899  */
900
901 static void *cpuset_being_rebound;
902
903 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
904 {
905         struct cpuset trialcs;
906         nodemask_t oldmem;
907         struct task_struct *p;
908         struct mm_struct **mmarray;
909         int i, n, ntasks;
910         int migrate;
911         int fudge;
912         int retval;
913         struct cgroup_iter it;
914
915         /*
916          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
917          * it's read-only
918          */
919         if (cs == &top_cpuset)
920                 return -EACCES;
921
922         trialcs = *cs;
923
924         /*
925          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
926          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
927          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
928          * with tasks have memory.
929          */
930         buf = strstrip(buf);
931         if (!*buf) {
932                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
933         } else {
934                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
935                 if (retval < 0)
936                         goto done;
937
938                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
939                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
940                         return -EINVAL;
941         }
942         oldmem = cs->mems_allowed;
943         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
944                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
945                 goto done;
946         }
947         retval = validate_change(cs, &trialcs);
948         if (retval < 0)
949                 goto done;
950
951         mutex_lock(&callback_mutex);
952         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
953         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
954         mutex_unlock(&callback_mutex);
955
956         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
957
958         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
959         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
960         retval = -ENOMEM;
961
962         /*
963          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
964          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
965          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
966          * few more lines of code, we can retry until we get a big
967          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
968          */
969         while (1) {
970                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
971                 ntasks += fudge;
972                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
973                 if (!mmarray)
974                         goto done;
975                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
976                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
977                         break;                          /* got enough */
978                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
979                 kfree(mmarray);
980         }
981
982         n = 0;
983
984         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
985         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
986         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
987                 struct mm_struct *mm;
988
989                 if (n >= ntasks) {
990                         printk(KERN_WARNING
991                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
992                         break;
993                 }
994                 mm = get_task_mm(p);
995                 if (!mm)
996                         continue;
997                 mmarray[n++] = mm;
998         }
999         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1000         read_unlock(&tasklist_lock);
1001
1002         /*
1003          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1004          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1005          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1006          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1007          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1008          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1009          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1010          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1011          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1012          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1013          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1014          */
1015         migrate = is_memory_migrate(cs);
1016         for (i = 0; i < n; i++) {
1017                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1018
1019                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1020                 if (migrate)
1021                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1022                 mmput(mm);
1023         }
1024
1025         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1026         kfree(mmarray);
1027         cpuset_being_rebound = NULL;
1028         retval = 0;
1029 done:
1030         return retval;
1031 }
1032
1033 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1034 {
1035         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1036 }
1037
1038 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1039 {
1040         if ((int)val < 0)
1041                 val = -1;
1042
1043         if (val != cs->relax_domain_level) {
1044                 cs->relax_domain_level = val;
1045                 rebuild_sched_domains();
1046         }
1047
1048         return 0;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1053  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1054  * cs:          the cpuset to update
1055  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1056  *
1057  * Call with cgroup_mutex held.
1058  */
1059
1060 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1061                        int turning_on)
1062 {
1063         struct cpuset trialcs;
1064         int err;
1065         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1066
1067         trialcs = *cs;
1068         if (turning_on)
1069                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1070         else
1071                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1072
1073         err = validate_change(cs, &trialcs);
1074         if (err < 0)
1075                 return err;
1076
1077         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1078         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1079                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1080
1081         mutex_lock(&callback_mutex);
1082         cs->flags = trialcs.flags;
1083         mutex_unlock(&callback_mutex);
1084
1085         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1086                 rebuild_sched_domains();
1087
1088         return 0;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1093  *
1094  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1095  * event frequency meter.  There are four routines:
1096  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1097  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1098  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1099  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1100  *
1101  * A common data structure is passed to each of these routines,
1102  * which is used to keep track of the state required to manage the
1103  * frequency meter and its digital filter.
1104  *
1105  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1106  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1107  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1108  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1109  *
1110  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1111  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1112  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1113  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1114  *
1115  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1116  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1117  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1118  * will be stable.
1119  *
1120  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1121  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1122  *
1123  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1124  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1125  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1126  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1127  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1128  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1129  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1130  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1131  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1132  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1133  * each event.
1134  */
1135
1136 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1137 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1138 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1139 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1140
1141 /* Initialize a frequency meter */
1142 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1143 {
1144         fmp->cnt = 0;
1145         fmp->val = 0;
1146         fmp->time = 0;
1147         spin_lock_init(&fmp->lock);
1148 }
1149
1150 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1151 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1152 {
1153         time_t now = get_seconds();
1154         time_t ticks = now - fmp->time;
1155
1156         if (ticks == 0)
1157                 return;
1158
1159         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1160         while (ticks-- > 0)
1161                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1162         fmp->time = now;
1163
1164         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1165         fmp->cnt = 0;
1166 }
1167
1168 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1169 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1170 {
1171         spin_lock(&fmp->lock);
1172         fmeter_update(fmp);
1173         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1174         spin_unlock(&fmp->lock);
1175 }
1176
1177 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1178 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1179 {
1180         int val;
1181
1182         spin_lock(&fmp->lock);
1183         fmeter_update(fmp);
1184         val = fmp->val;
1185         spin_unlock(&fmp->lock);
1186         return val;
1187 }
1188
1189 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1190 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1191                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1192 {
1193         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1194
1195         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1196                 return -ENOSPC;
1197
1198         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1199 }
1200
1201 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1202                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1203                           struct task_struct *tsk)
1204 {
1205         cpumask_t cpus;
1206         nodemask_t from, to;
1207         struct mm_struct *mm;
1208         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1209         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1210
1211         mutex_lock(&callback_mutex);
1212         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1213         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1214         mutex_unlock(&callback_mutex);
1215
1216         from = oldcs->mems_allowed;
1217         to = cs->mems_allowed;
1218         mm = get_task_mm(tsk);
1219         if (mm) {
1220                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1221                 if (is_memory_migrate(cs))
1222                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1223                 mmput(mm);
1224         }
1225
1226 }
1227
1228 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1229
1230 typedef enum {
1231         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1232         FILE_CPULIST,
1233         FILE_MEMLIST,
1234         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1235         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1236         FILE_MEM_HARDWALL,
1237         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1238         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1239         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1240         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1241         FILE_SPREAD_PAGE,
1242         FILE_SPREAD_SLAB,
1243 } cpuset_filetype_t;
1244
1245 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1246                                         struct cftype *cft,
1247                                         struct file *file,
1248                                         const char __user *userbuf,
1249                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1250 {
1251         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1252         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1253         char *buffer;
1254         int retval = 0;
1255
1256         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1257         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1258                 return -E2BIG;
1259
1260         /* +1 for nul-terminator */
1261         buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL);
1262         if (!buffer)
1263                 return -ENOMEM;
1264
1265         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1266                 retval = -EFAULT;
1267                 goto out1;
1268         }
1269         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1270
1271         cgroup_lock();
1272
1273         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1274                 retval = -ENODEV;
1275                 goto out2;
1276         }
1277
1278         switch (type) {
1279         case FILE_CPULIST:
1280                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1281                 break;
1282         case FILE_MEMLIST:
1283                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1284                 break;
1285         default:
1286                 retval = -EINVAL;
1287                 goto out2;
1288         }
1289
1290         if (retval == 0)
1291                 retval = nbytes;
1292 out2:
1293         cgroup_unlock();
1294 out1:
1295         kfree(buffer);
1296         return retval;
1297 }
1298
1299 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1300 {
1301         int retval = 0;
1302         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1303         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1304
1305         cgroup_lock();
1306
1307         if (cgroup_is_removed(cgrp)) {
1308                 cgroup_unlock();
1309                 return -ENODEV;
1310         }
1311
1312         switch (type) {
1313         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1314                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1315                 break;
1316         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1317                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1318                 break;
1319         case FILE_MEM_HARDWALL:
1320                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1321                 break;
1322         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1323                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1324                 break;
1325         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1326                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1327                 break;
1328         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1329                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1330                 break;
1331         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1332                 retval = -EACCES;
1333                 break;
1334         case FILE_SPREAD_PAGE:
1335                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1336                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1337                 break;
1338         case FILE_SPREAD_SLAB:
1339                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1340                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1341                 break;
1342         default:
1343                 retval = -EINVAL;
1344                 break;
1345         }
1346         cgroup_unlock();
1347         return retval;
1348 }
1349
1350 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1351 {
1352         int retval = 0;
1353         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1354         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1355
1356         cgroup_lock();
1357
1358         if (cgroup_is_removed(cgrp)) {
1359                 cgroup_unlock();
1360                 return -ENODEV;
1361         }
1362         switch (type) {
1363         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1364                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1365                 break;
1366         default:
1367                 retval = -EINVAL;
1368                 break;
1369         }
1370         cgroup_unlock();
1371         return retval;
1372 }
1373
1374 /*
1375  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1376  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1377  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1378  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1379  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1380  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1381  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1382  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1383  * across a page fault.
1384  */
1385
1386 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1387 {
1388         cpumask_t mask;
1389
1390         mutex_lock(&callback_mutex);
1391         mask = cs->cpus_allowed;
1392         mutex_unlock(&callback_mutex);
1393
1394         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1395 }
1396
1397 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1398 {
1399         nodemask_t mask;
1400
1401         mutex_lock(&callback_mutex);
1402         mask = cs->mems_allowed;
1403         mutex_unlock(&callback_mutex);
1404
1405         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1406 }
1407
1408 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1409                                        struct cftype *cft,
1410                                        struct file *file,
1411                                        char __user *buf,
1412                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1413 {
1414         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1415         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1416         char *page;
1417         ssize_t retval = 0;
1418         char *s;
1419
1420         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1421                 return -ENOMEM;
1422
1423         s = page;
1424
1425         switch (type) {
1426         case FILE_CPULIST:
1427                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1428                 break;
1429         case FILE_MEMLIST:
1430                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1431                 break;
1432         default:
1433                 retval = -EINVAL;
1434                 goto out;
1435         }
1436         *s++ = '\n';
1437
1438         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1439 out:
1440         free_page((unsigned long)page);
1441         return retval;
1442 }
1443
1444 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1445 {
1446         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1447         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1448         switch (type) {
1449         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1450                 return is_cpu_exclusive(cs);
1451         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1452                 return is_mem_exclusive(cs);
1453         case FILE_MEM_HARDWALL:
1454                 return is_mem_hardwall(cs);
1455         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1456                 return is_sched_load_balance(cs);
1457         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1458                 return is_memory_migrate(cs);
1459         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1460                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1461         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1462                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1463         case FILE_SPREAD_PAGE:
1464                 return is_spread_page(cs);
1465         case FILE_SPREAD_SLAB:
1466                 return is_spread_slab(cs);
1467         default:
1468                 BUG();
1469         }
1470 }
1471
1472 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1473 {
1474         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1475         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1476         switch (type) {
1477         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1478                 return cs->relax_domain_level;
1479         default:
1480                 BUG();
1481         }
1482 }
1483
1484
1485 /*
1486  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1487  */
1488
1489 static struct cftype files[] = {
1490         {
1491                 .name = "cpus",
1492                 .read = cpuset_common_file_read,
1493                 .write = cpuset_common_file_write,
1494                 .private = FILE_CPULIST,
1495         },
1496
1497         {
1498                 .name = "mems",
1499                 .read = cpuset_common_file_read,
1500                 .write = cpuset_common_file_write,
1501                 .private = FILE_MEMLIST,
1502         },
1503
1504         {
1505                 .name = "cpu_exclusive",
1506                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1507                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1508                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1509         },
1510
1511         {
1512                 .name = "mem_exclusive",
1513                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1514                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1515                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1516         },
1517
1518         {
1519                 .name = "mem_hardwall",
1520                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1521                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1522                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1523         },
1524
1525         {
1526                 .name = "sched_load_balance",
1527                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1528                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1529                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1530         },
1531
1532         {
1533                 .name = "sched_relax_domain_level",
1534                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1535                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1536                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1537         },
1538
1539         {
1540                 .name = "memory_migrate",
1541                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1542                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1543                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1544         },
1545
1546         {
1547                 .name = "memory_pressure",
1548                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1549                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1550                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1551         },
1552
1553         {
1554                 .name = "memory_spread_page",
1555                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1556                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1557                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1558         },
1559
1560         {
1561                 .name = "memory_spread_slab",
1562                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1563                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1564                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1565         },
1566 };
1567
1568 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1569         .name = "memory_pressure_enabled",
1570         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1571         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1572         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1573 };
1574
1575 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1576 {
1577         int err;
1578
1579         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1580         if (err)
1581                 return err;
1582         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1583         if (!cont->parent)
1584                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1585                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1586         return err;
1587 }
1588
1589 /*
1590  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1591  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1592  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1593  * be moved into 'cgroup'.
1594  *
1595  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1596  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1597  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1598  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1599  *
1600  * If this becomes a problem for some users who wish to
1601  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1602  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1603  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1604  * held.
1605  */
1606 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1607                               struct cgroup *cgroup)
1608 {
1609         struct cgroup *parent, *child;
1610         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1611
1612         parent = cgroup->parent;
1613         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1614                 cs = cgroup_cs(child);
1615                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1616                         return;
1617         }
1618         cs = cgroup_cs(cgroup);
1619         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1620
1621         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1622         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1623         return;
1624 }
1625
1626 /*
1627  *      cpuset_create - create a cpuset
1628  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1629  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1630  */
1631
1632 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1633         struct cgroup_subsys *ss,
1634         struct cgroup *cont)
1635 {
1636         struct cpuset *cs;
1637         struct cpuset *parent;
1638
1639         if (!cont->parent) {
1640                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1641                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1642                 return &top_cpuset.css;
1643         }
1644         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1645         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1646         if (!cs)
1647                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1648
1649         cpuset_update_task_memory_state();
1650         cs->flags = 0;
1651         if (is_spread_page(parent))
1652                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1653         if (is_spread_slab(parent))
1654                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1655         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1656         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1657         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1658         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1659         fmeter_init(&cs->fmeter);
1660         cs->relax_domain_level = -1;
1661
1662         cs->parent = parent;
1663         number_of_cpusets++;
1664         return &cs->css ;
1665 }
1666
1667 /*
1668  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1669  *
1670  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1671  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1672  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1673  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1674  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1675  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1676  * ABBA deadlock.
1677  */
1678
1679 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1680 {
1681         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1682
1683         cpuset_update_task_memory_state();
1684
1685         if (is_sched_load_balance(cs))
1686                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1687
1688         number_of_cpusets--;
1689         kfree(cs);
1690 }
1691
1692 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1693         .name = "cpuset",
1694         .create = cpuset_create,
1695         .destroy  = cpuset_destroy,
1696         .can_attach = cpuset_can_attach,
1697         .attach = cpuset_attach,
1698         .populate = cpuset_populate,
1699         .post_clone = cpuset_post_clone,
1700         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1701         .early_init = 1,
1702 };
1703
1704 /*
1705  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1706  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1707  * are harmless.
1708  */
1709
1710 int __init cpuset_init_early(void)
1711 {
1712         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1713         return 0;
1714 }
1715
1716
1717 /**
1718  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1719  *
1720  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1721  **/
1722
1723 int __init cpuset_init(void)
1724 {
1725         int err = 0;
1726
1727         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1728         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1729
1730         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1731         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1732         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1733         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1734
1735         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1736         if (err < 0)
1737                 return err;
1738
1739         number_of_cpusets = 1;
1740         return 0;
1741 }
1742
1743 /**
1744  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1745  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1746  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1747  *
1748  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1749  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1750  */
1751 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1752                                 struct cgroup_scanner *scan)
1753 {
1754         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1755
1756         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1757         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1758 }
1759
1760 /**
1761  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1762  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1763  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1764  *
1765  * Called with cgroup_mutex held
1766  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1767  *
1768  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1769  * calling callback functions for each.
1770  */
1771 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1772 {
1773         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1774
1775         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1776         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1777         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1778         scan.scan.heap = NULL;
1779         scan.to = to->css.cgroup;
1780
1781         if (cgroup_scan_tasks((struct cgroup_scanner *)&scan))
1782                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1783                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1784 }
1785
1786 /*
1787  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1788  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1789  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1790  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1791  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1792  *
1793  * Called with cgroup_mutex held
1794  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1795  */
1796 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1797 {
1798         struct cpuset *parent;
1799
1800         /*
1801          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1802          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1803          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1804          */
1805         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1806                 return;
1807
1808         /*
1809          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1810          * has online cpus, so can't be empty).
1811          */
1812         parent = cs->parent;
1813         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1814                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1815                 parent = parent->parent;
1816
1817         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1822  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1823  *
1824  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1825  * cpus_allowed and mems_allowed.
1826  *
1827  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1828  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1829  * any of its children.
1830  *
1831  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1832  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1833  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1834  */
1835 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1836 {
1837         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1838         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1839         struct list_head queue;
1840         struct cgroup *cont;
1841
1842         INIT_LIST_HEAD(&queue);
1843
1844         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1845
1846         while (!list_empty(&queue)) {
1847                 cp = container_of(queue.next, struct cpuset, stack_list);
1848                 list_del(queue.next);
1849                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1850                         child = cgroup_cs(cont);
1851                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1852                 }
1853                 cont = cp->css.cgroup;
1854
1855                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1856                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1857                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1858                         continue;
1859
1860                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1861                 mutex_lock(&callback_mutex);
1862                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1863                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1864                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1865                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1866
1867                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1868                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1869                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1870                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1871         }
1872 }
1873
1874 /*
1875  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1876  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1877  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1878  *
1879  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1880  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1881  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1882  * in order to minimize text size.
1883  */
1884
1885 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1886 {
1887         cgroup_lock();
1888
1889         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1890         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1891         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1892
1893         /*
1894          * Scheduler destroys domains on hotplug events.
1895          * Rebuild them based on the current settings.
1896          */
1897         rebuild_sched_domains();
1898
1899         cgroup_unlock();
1900 }
1901
1902 /*
1903  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1904  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1905  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1906  * but making no active use of cpusets.
1907  *
1908  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1909  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1910  */
1911
1912 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1913                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1914 {
1915         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1916                 return NOTIFY_DONE;
1917
1918         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1919         return 0;
1920 }
1921
1922 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1923 /*
1924  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1925  * Call this routine anytime after you change
1926  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1927  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1928  */
1929
1930 void cpuset_track_online_nodes(void)
1931 {
1932         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1933 }
1934 #endif
1935
1936 /**
1937  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1938  *
1939  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1940  **/
1941
1942 void __init cpuset_init_smp(void)
1943 {
1944         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1945         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1946
1947         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1948 }
1949
1950 /**
1951
1952  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1953  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1954  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
1955  *
1956  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1957  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1958  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1959  * tasks cpuset.
1960  **/
1961
1962 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1963 {
1964         mutex_lock(&callback_mutex);
1965         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
1966         mutex_unlock(&callback_mutex);
1967 }
1968
1969 /**
1970  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1971  * Must be called with callback_mutex held.
1972  **/
1973 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1974 {
1975         task_lock(tsk);
1976         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
1977         task_unlock(tsk);
1978 }
1979
1980 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1981 {
1982         nodes_setall(current->mems_allowed);
1983 }
1984
1985 /**
1986  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1987  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1988  *
1989  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1990  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1991  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1992  * tasks cpuset.
1993  **/
1994
1995 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1996 {
1997         nodemask_t mask;
1998
1999         mutex_lock(&callback_mutex);
2000         task_lock(tsk);
2001         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2002         task_unlock(tsk);
2003         mutex_unlock(&callback_mutex);
2004
2005         return mask;
2006 }
2007
2008 /**
2009  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2010  * @nodemask: the nodemask to be checked
2011  *
2012  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2013  */
2014 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2015 {
2016         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2017 }
2018
2019 /*
2020  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2021  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2022  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2023  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2024  */
2025 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2026 {
2027         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2028                 cs = cs->parent;
2029         return cs;
2030 }
2031
2032 /**
2033  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2034  * @z: is this zone on an allowed node?
2035  * @gfp_mask: memory allocation flags
2036  *
2037  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2038  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2039  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2040  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2041  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2042  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2043  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2044  * Otherwise, no.
2045  *
2046  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2047  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2048  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2049  * from an enclosing cpuset.
2050  *
2051  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2052  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2053  *
2054  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2055  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2056  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2057  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2058  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2059  *
2060  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2061  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2062  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2063  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2064  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2065  *
2066  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2067  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2068  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2069  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2070  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2071  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2072  * mutex.
2073  *
2074  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2075  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2076  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2077  * in interrupt, of course).
2078  *
2079  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2080  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2081  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2082  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2083  * affect that:
2084  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2085  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2086  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2087  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2088  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2089  *
2090  * Rule:
2091  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2092  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2093  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2094  */
2095
2096 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2097 {
2098         int node;                       /* node that zone z is on */
2099         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2100         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2101
2102         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2103                 return 1;
2104         node = zone_to_nid(z);
2105         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2106         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2107                 return 1;
2108         /*
2109          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2110          * been OOM killed to get memory anywhere.
2111          */
2112         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2113                 return 1;
2114         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2115                 return 0;
2116
2117         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2118                 return 1;
2119
2120         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2121         mutex_lock(&callback_mutex);
2122
2123         task_lock(current);
2124         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2125         task_unlock(current);
2126
2127         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2128         mutex_unlock(&callback_mutex);
2129         return allowed;
2130 }
2131
2132 /*
2133  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2134  * @z: is this zone on an allowed node?
2135  * @gfp_mask: memory allocation flags
2136  *
2137  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2138  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2139  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2140  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2141  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2142  *
2143  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2144  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2145  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2146  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2147  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2148  *
2149  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2150  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2151  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2152  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2153  * It never sleeps.
2154  */
2155
2156 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2157 {
2158         int node;                       /* node that zone z is on */
2159
2160         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2161                 return 1;
2162         node = zone_to_nid(z);
2163         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2164                 return 1;
2165         /*
2166          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2167          * been OOM killed to get memory anywhere.
2168          */
2169         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2170                 return 1;
2171         return 0;
2172 }
2173
2174 /**
2175  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2176  *
2177  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2178  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2179  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2180  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2181  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2182  * must be taken inside callback_mutex.
2183  */
2184
2185 void cpuset_lock(void)
2186 {
2187         mutex_lock(&callback_mutex);
2188 }
2189
2190 /**
2191  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2192  *
2193  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2194  */
2195
2196 void cpuset_unlock(void)
2197 {
2198         mutex_unlock(&callback_mutex);
2199 }
2200
2201 /**
2202  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2203  *
2204  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2205  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2206  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2207  * to determine on which node to start looking, as it will for
2208  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2209  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2210  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2211  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2212  *
2213  * We don't have to worry about the returned node being offline
2214  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2215  *
2216  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2217  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2218  * should not be possible for the following code to return an
2219  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2220  * is not returning the node where the allocation must be, only
2221  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2222  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2223  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2224  * See kmem_cache_alloc_node().
2225  */
2226
2227 int cpuset_mem_spread_node(void)
2228 {
2229         int node;
2230
2231         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2232         if (node == MAX_NUMNODES)
2233                 node = first_node(current->mems_allowed);
2234         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2235         return node;
2236 }
2237 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2238
2239 /**
2240  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2241  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2242  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2243  *
2244  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2245  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2246  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2247  * to the other.
2248  **/
2249
2250 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2251                                    const struct task_struct *tsk2)
2252 {
2253         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2258  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2259  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2260  */
2261
2262 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2263
2264 /**
2265  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2266  *
2267  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2268  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2269  *
2270  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2271  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2272  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2273  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2274  * or writing dirty pages.
2275  *
2276  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2277  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2278  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2279  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2280  **/
2281
2282 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2283 {
2284         task_lock(current);
2285         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2286         task_unlock(current);
2287 }
2288
2289 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2290 /*
2291  * proc_cpuset_show()
2292  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2293  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2294  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2295  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2296  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2297  *    anyway.
2298  */
2299 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2300 {
2301         struct pid *pid;
2302         struct task_struct *tsk;
2303         char *buf;
2304         struct cgroup_subsys_state *css;
2305         int retval;
2306
2307         retval = -ENOMEM;
2308         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2309         if (!buf)
2310                 goto out;
2311
2312         retval = -ESRCH;
2313         pid = m->private;
2314         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2315         if (!tsk)
2316                 goto out_free;
2317
2318         retval = -EINVAL;
2319         cgroup_lock();
2320         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2321         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2322         if (retval < 0)
2323                 goto out_unlock;
2324         seq_puts(m, buf);
2325         seq_putc(m, '\n');
2326 out_unlock:
2327         cgroup_unlock();
2328         put_task_struct(tsk);
2329 out_free:
2330         kfree(buf);
2331 out:
2332         return retval;
2333 }
2334
2335 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2336 {
2337         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2338         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2339 }
2340
2341 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2342         .open           = cpuset_open,
2343         .read           = seq_read,
2344         .llseek         = seq_lseek,
2345         .release        = single_release,
2346 };
2347 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2348
2349 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2350 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2351 {
2352         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2353         m->count += cpumask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2354                                         task->cpus_allowed);
2355         seq_printf(m, "\n");
2356         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2357         m->count += cpulist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2358                                         task->cpus_allowed);
2359         seq_printf(m, "\n");
2360         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2361         m->count += nodemask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2362                                         task->mems_allowed);
2363         seq_printf(m, "\n");
2364         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2365         m->count += nodelist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2366                                         task->mems_allowed);
2367         seq_printf(m, "\n");
2368 }