cpuset: update top cpuset's mems after adding a node
[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  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/module.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <asm/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62
63 /*
64  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
65  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
66  * short circuit some hooks.
67  */
68 int number_of_cpusets __read_mostly;
69
70 /* Forward declare cgroup structures */
71 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
72 struct cpuset;
73
74 /* See "Frequency meter" comments, below. */
75
76 struct fmeter {
77         int cnt;                /* unprocessed events count */
78         int val;                /* most recent output value */
79         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
80         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
81 };
82
83 struct cpuset {
84         struct cgroup_subsys_state css;
85
86         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
87         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
88         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
89
90         struct cpuset *parent;          /* my parent */
91
92         /*
93          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
94          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
95          */
96         int mems_generation;
97
98         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
99
100         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
101         int pn;
102
103         /* for custom sched domain */
104         int relax_domain_level;
105
106         /* used for walking a cpuset heirarchy */
107         struct list_head stack_list;
108 };
109
110 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
111 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
112 {
113         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
114                             struct cpuset, css);
115 }
116
117 /* Retrieve the cpuset for a task */
118 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
119 {
120         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
121                             struct cpuset, css);
122 }
123 struct cpuset_hotplug_scanner {
124         struct cgroup_scanner scan;
125         struct cgroup *to;
126 };
127
128 /* bits in struct cpuset flags field */
129 typedef enum {
130         CS_CPU_EXCLUSIVE,
131         CS_MEM_EXCLUSIVE,
132         CS_MEM_HARDWALL,
133         CS_MEMORY_MIGRATE,
134         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
135         CS_SPREAD_PAGE,
136         CS_SPREAD_SLAB,
137 } cpuset_flagbits_t;
138
139 /* convenient tests for these bits */
140 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
141 {
142         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
143 }
144
145 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
146 {
147         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
148 }
149
150 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
151 {
152         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
153 }
154
155 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
156 {
157         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
158 }
159
160 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
161 {
162         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
163 }
164
165 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
166 {
167         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
168 }
169
170 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
171 {
172         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
173 }
174
175 /*
176  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
177  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
178  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
179  * the cpuset they're using changes generation.
180  *
181  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
182  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
183  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
184  *
185  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
186  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
187  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
188  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
189  * of its current->mems_allowed.
190  *
191  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
192  * there is no need to mark it atomic.
193  */
194 static int cpuset_mems_generation;
195
196 static struct cpuset top_cpuset = {
197         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
198         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
199         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
200 };
201
202 /*
203  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
204  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
205  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
206  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
207  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
208  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
209  * task_lock() exception", at the end of this comment.
210  *
211  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
212  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
213  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
214  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
215  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
216  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
217  * performing these checks, various callback routines can briefly
218  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
219  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
220  *
221  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
222  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
223  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
224  * __alloc_pages().
225  *
226  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
227  * access to cpusets.
228  *
229  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
230  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
231  *
232  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
233  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
234  * cpumasks and nodemasks.
235  *
236  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
237  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
238  */
239
240 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
241
242 /*
243  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
244  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
245  * silently switch it to mount "cgroup" instead
246  */
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(tsk)->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 generate_sched_domains().
482  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
483  */
484 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
485 {
486         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
487 }
488
489 static void
490 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
491 {
492         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
493                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
494         return;
495 }
496
497 static void
498 update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
499 {
500         LIST_HEAD(q);
501
502         list_add(&c->stack_list, &q);
503         while (!list_empty(&q)) {
504                 struct cpuset *cp;
505                 struct cgroup *cont;
506                 struct cpuset *child;
507
508                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
509                 list_del(q.next);
510
511                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
512                         continue;
513
514                 if (is_sched_load_balance(cp))
515                         update_domain_attr(dattr, cp);
516
517                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
518                         child = cgroup_cs(cont);
519                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
520                 }
521         }
522 }
523
524 /*
525  * generate_sched_domains()
526  *
527  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
528  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
529  * union is a subset of that set.
530  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched.c
531  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
532  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
533  * partition.
534  *
535  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
536  * for a background explanation of this.
537  *
538  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
539  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
540  * domains when operating in the severe memory shortage situations
541  * that could cause allocation failures below.
542  *
543  * Must be called with cgroup_lock held.
544  *
545  * The three key local variables below are:
546  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
547  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
548  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
549  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
550  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
551  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
552  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
553  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
554  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
555  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
556  *         is a subset of one of these domains, while there are as
557  *         many such domains as possible, each as small as possible.
558  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
559  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
560  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
561  *         value to determine what partition elements (sched domains)
562  *         were changed (added or removed.)
563  *
564  * Finding the best partition (set of domains):
565  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
566  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
567  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
568  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
569  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
570  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
571  *      any such pairs.
572  *
573  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
574  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
575  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
576  *      partition_sched_domains().
577  */
578 static int generate_sched_domains(cpumask_t **domains,
579                         struct sched_domain_attr **attributes)
580 {
581         LIST_HEAD(q);           /* queue of cpusets to be scanned */
582         struct cpuset *cp;      /* scans q */
583         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
584         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
585         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
586         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
587         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
588         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
589         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
590
591         doms = NULL;
592         dattr = NULL;
593         csa = NULL;
594
595         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
596         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
597                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
598                 if (!doms)
599                         goto done;
600
601                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
602                 if (dattr) {
603                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
604                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
605                 }
606                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
607
608                 ndoms = 1;
609                 goto done;
610         }
611
612         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
613         if (!csa)
614                 goto done;
615         csn = 0;
616
617         list_add(&top_cpuset.stack_list, &q);
618         while (!list_empty(&q)) {
619                 struct cgroup *cont;
620                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
621
622                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
623                 list_del(q.next);
624
625                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
626                         continue;
627
628                 /*
629                  * All child cpusets contain a subset of the parent's cpus, so
630                  * just skip them, and then we call update_domain_attr_tree()
631                  * to calc relax_domain_level of the corresponding sched
632                  * domain.
633                  */
634                 if (is_sched_load_balance(cp)) {
635                         csa[csn++] = cp;
636                         continue;
637                 }
638
639                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
640                         child = cgroup_cs(cont);
641                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
642                 }
643         }
644
645         for (i = 0; i < csn; i++)
646                 csa[i]->pn = i;
647         ndoms = csn;
648
649 restart:
650         /* Find the best partition (set of sched domains) */
651         for (i = 0; i < csn; i++) {
652                 struct cpuset *a = csa[i];
653                 int apn = a->pn;
654
655                 for (j = 0; j < csn; j++) {
656                         struct cpuset *b = csa[j];
657                         int bpn = b->pn;
658
659                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
660                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
661                                         struct cpuset *c = csa[k];
662
663                                         if (c->pn == bpn)
664                                                 c->pn = apn;
665                                 }
666                                 ndoms--;        /* one less element */
667                                 goto restart;
668                         }
669                 }
670         }
671
672         /*
673          * Now we know how many domains to create.
674          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
675          */
676         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
677         if (!doms)
678                 goto done;
679
680         /*
681          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
682          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
683          */
684         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
685
686         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
687                 struct cpuset *a = csa[i];
688                 cpumask_t *dp;
689                 int apn = a->pn;
690
691                 if (apn < 0) {
692                         /* Skip completed partitions */
693                         continue;
694                 }
695
696                 dp = doms + nslot;
697
698                 if (nslot == ndoms) {
699                         static int warnings = 10;
700                         if (warnings) {
701                                 printk(KERN_WARNING
702                                  "rebuild_sched_domains confused:"
703                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
704                                   " apn %d\n",
705                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
706                                 warnings--;
707                         }
708                         continue;
709                 }
710
711                 cpus_clear(*dp);
712                 if (dattr)
713                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
714                 for (j = i; j < csn; j++) {
715                         struct cpuset *b = csa[j];
716
717                         if (apn == b->pn) {
718                                 cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
719                                 if (dattr)
720                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
721
722                                 /* Done with this partition */
723                                 b->pn = -1;
724                         }
725                 }
726                 nslot++;
727         }
728         BUG_ON(nslot != ndoms);
729
730 done:
731         kfree(csa);
732
733         /*
734          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
735          * See comments in partition_sched_domains().
736          */
737         if (doms == NULL)
738                 ndoms = 1;
739
740         *domains    = doms;
741         *attributes = dattr;
742         return ndoms;
743 }
744
745 /*
746  * Rebuild scheduler domains.
747  *
748  * Call with neither cgroup_mutex held nor within get_online_cpus().
749  * Takes both cgroup_mutex and get_online_cpus().
750  *
751  * Cannot be directly called from cpuset code handling changes
752  * to the cpuset pseudo-filesystem, because it cannot be called
753  * from code that already holds cgroup_mutex.
754  */
755 static void do_rebuild_sched_domains(struct work_struct *unused)
756 {
757         struct sched_domain_attr *attr;
758         cpumask_t *doms;
759         int ndoms;
760
761         get_online_cpus();
762
763         /* Generate domain masks and attrs */
764         cgroup_lock();
765         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
766         cgroup_unlock();
767
768         /* Have scheduler rebuild the domains */
769         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
770
771         put_online_cpus();
772 }
773
774 static DECLARE_WORK(rebuild_sched_domains_work, do_rebuild_sched_domains);
775
776 /*
777  * Rebuild scheduler domains, asynchronously via workqueue.
778  *
779  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
780  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
781  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
782  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
783  * scheduler's dynamic sched domains.
784  *
785  * The rebuild_sched_domains() and partition_sched_domains()
786  * routines must nest cgroup_lock() inside get_online_cpus(),
787  * but such cpuset changes as these must nest that locking the
788  * other way, holding cgroup_lock() for much of the code.
789  *
790  * So in order to avoid an ABBA deadlock, the cpuset code handling
791  * these user changes delegates the actual sched domain rebuilding
792  * to a separate workqueue thread, which ends up processing the
793  * above do_rebuild_sched_domains() function.
794  */
795 static void async_rebuild_sched_domains(void)
796 {
797         schedule_work(&rebuild_sched_domains_work);
798 }
799
800 /*
801  * Accomplishes the same scheduler domain rebuild as the above
802  * async_rebuild_sched_domains(), however it directly calls the
803  * rebuild routine synchronously rather than calling it via an
804  * asynchronous work thread.
805  *
806  * This can only be called from code that is not holding
807  * cgroup_mutex (not nested in a cgroup_lock() call.)
808  */
809 void rebuild_sched_domains(void)
810 {
811         do_rebuild_sched_domains(NULL);
812 }
813
814 /**
815  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
816  * @tsk: task to test
817  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
818  *
819  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
820  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
821  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
822  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
823  */
824 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
825                                struct cgroup_scanner *scan)
826 {
827         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
828                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
829 }
830
831 /**
832  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
833  * @tsk: task to test
834  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
835  *
836  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
837  * cpus_allowed mask needs to be changed.
838  *
839  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
840  * holding cgroup_lock() at this point.
841  */
842 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
843                                   struct cgroup_scanner *scan)
844 {
845         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
846 }
847
848 /**
849  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
850  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
851  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to cgroup_scan_tasks()
852  *
853  * Called with cgroup_mutex held
854  *
855  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
856  * calling callback functions for each.
857  *
858  * No return value. It's guaranteed that cgroup_scan_tasks() always returns 0
859  * if @heap != NULL.
860  */
861 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
862 {
863         struct cgroup_scanner scan;
864
865         scan.cg = cs->css.cgroup;
866         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
867         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
868         scan.heap = heap;
869         cgroup_scan_tasks(&scan);
870 }
871
872 /**
873  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
874  * @cs: the cpuset to consider
875  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
876  */
877 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
878 {
879         struct ptr_heap heap;
880         struct cpuset trialcs;
881         int retval;
882         int is_load_balanced;
883
884         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
885         if (cs == &top_cpuset)
886                 return -EACCES;
887
888         trialcs = *cs;
889
890         /*
891          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
892          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
893          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
894          * with tasks have cpus.
895          */
896         if (!*buf) {
897                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
898         } else {
899                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
900                 if (retval < 0)
901                         return retval;
902
903                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
904                         return -EINVAL;
905         }
906         retval = validate_change(cs, &trialcs);
907         if (retval < 0)
908                 return retval;
909
910         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
911         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
912                 return 0;
913
914         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
915         if (retval)
916                 return retval;
917
918         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
919
920         mutex_lock(&callback_mutex);
921         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
922         mutex_unlock(&callback_mutex);
923
924         /*
925          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
926          * that need an update.
927          */
928         update_tasks_cpumask(cs, &heap);
929
930         heap_free(&heap);
931
932         if (is_load_balanced)
933                 async_rebuild_sched_domains();
934         return 0;
935 }
936
937 /*
938  * cpuset_migrate_mm
939  *
940  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
941  *
942  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
943  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
944  *
945  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
946  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
947  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
948  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
949  *    our task's cpuset.
950  *
951  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
952  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
953  *
954  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
955  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
956  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
957  *    migrating memory region.
958  *
959  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
960  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
961  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
962  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
963  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
964  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
965  *    nodemask.
966  */
967
968 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
969                                                         const nodemask_t *to)
970 {
971         struct task_struct *tsk = current;
972
973         cpuset_update_task_memory_state();
974
975         mutex_lock(&callback_mutex);
976         tsk->mems_allowed = *to;
977         mutex_unlock(&callback_mutex);
978
979         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
980
981         mutex_lock(&callback_mutex);
982         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
983         mutex_unlock(&callback_mutex);
984 }
985
986 static void *cpuset_being_rebound;
987
988 /**
989  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
990  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
991  * @oldmem: old mems_allowed of cpuset cs
992  *
993  * Called with cgroup_mutex held
994  * Return 0 if successful, -errno if not.
995  */
996 static int update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, const nodemask_t *oldmem)
997 {
998         struct task_struct *p;
999         struct mm_struct **mmarray;
1000         int i, n, ntasks;
1001         int migrate;
1002         int fudge;
1003         struct cgroup_iter it;
1004         int retval;
1005
1006         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1007
1008         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
1009         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
1010         retval = -ENOMEM;
1011
1012         /*
1013          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
1014          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
1015          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
1016          * few more lines of code, we can retry until we get a big
1017          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
1018          */
1019         while (1) {
1020                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
1021                 ntasks += fudge;
1022                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
1023                 if (!mmarray)
1024                         goto done;
1025                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
1026                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
1027                         break;                          /* got enough */
1028                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
1029                 kfree(mmarray);
1030         }
1031
1032         n = 0;
1033
1034         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
1035         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
1036         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
1037                 struct mm_struct *mm;
1038
1039                 if (n >= ntasks) {
1040                         printk(KERN_WARNING
1041                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
1042                         break;
1043                 }
1044                 mm = get_task_mm(p);
1045                 if (!mm)
1046                         continue;
1047                 mmarray[n++] = mm;
1048         }
1049         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1050         read_unlock(&tasklist_lock);
1051
1052         /*
1053          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1054          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1055          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1056          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1057          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1058          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1059          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1060          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1061          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1062          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1063          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1064          */
1065         migrate = is_memory_migrate(cs);
1066         for (i = 0; i < n; i++) {
1067                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1068
1069                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1070                 if (migrate)
1071                         cpuset_migrate_mm(mm, oldmem, &cs->mems_allowed);
1072                 mmput(mm);
1073         }
1074
1075         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1076         kfree(mmarray);
1077         cpuset_being_rebound = NULL;
1078         retval = 0;
1079 done:
1080         return retval;
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1085  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1086  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
1087  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
1088  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
1089  * pages to the new memory.
1090  *
1091  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1092  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1093  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1094  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1095  */
1096 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
1097 {
1098         struct cpuset trialcs;
1099         nodemask_t oldmem;
1100         int retval;
1101
1102         /*
1103          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
1104          * it's read-only
1105          */
1106         if (cs == &top_cpuset)
1107                 return -EACCES;
1108
1109         trialcs = *cs;
1110
1111         /*
1112          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1113          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1114          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1115          * with tasks have memory.
1116          */
1117         if (!*buf) {
1118                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
1119         } else {
1120                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
1121                 if (retval < 0)
1122                         goto done;
1123
1124                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
1125                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1126                         return -EINVAL;
1127         }
1128         oldmem = cs->mems_allowed;
1129         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
1130                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1131                 goto done;
1132         }
1133         retval = validate_change(cs, &trialcs);
1134         if (retval < 0)
1135                 goto done;
1136
1137         mutex_lock(&callback_mutex);
1138         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
1139         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1140         mutex_unlock(&callback_mutex);
1141
1142         retval = update_tasks_nodemask(cs, &oldmem);
1143 done:
1144         return retval;
1145 }
1146
1147 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1148 {
1149         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1150 }
1151
1152 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1153 {
1154         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1155                 return -EINVAL;
1156
1157         if (val != cs->relax_domain_level) {
1158                 cs->relax_domain_level = val;
1159                 if (!cpus_empty(cs->cpus_allowed) && is_sched_load_balance(cs))
1160                         async_rebuild_sched_domains();
1161         }
1162
1163         return 0;
1164 }
1165
1166 /*
1167  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1168  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1169  * cs:          the cpuset to update
1170  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1171  *
1172  * Call with cgroup_mutex held.
1173  */
1174
1175 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1176                        int turning_on)
1177 {
1178         struct cpuset trialcs;
1179         int err;
1180         int balance_flag_changed;
1181
1182         trialcs = *cs;
1183         if (turning_on)
1184                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1185         else
1186                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1187
1188         err = validate_change(cs, &trialcs);
1189         if (err < 0)
1190                 return err;
1191
1192         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1193                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1194
1195         mutex_lock(&callback_mutex);
1196         cs->flags = trialcs.flags;
1197         mutex_unlock(&callback_mutex);
1198
1199         if (!cpus_empty(trialcs.cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1200                 async_rebuild_sched_domains();
1201
1202         return 0;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1207  *
1208  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1209  * event frequency meter.  There are four routines:
1210  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1211  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1212  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1213  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1214  *
1215  * A common data structure is passed to each of these routines,
1216  * which is used to keep track of the state required to manage the
1217  * frequency meter and its digital filter.
1218  *
1219  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1220  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1221  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1222  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1223  *
1224  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1225  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1226  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1227  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1228  *
1229  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1230  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1231  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1232  * will be stable.
1233  *
1234  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1235  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1236  *
1237  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1238  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1239  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1240  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1241  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1242  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1243  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1244  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1245  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1246  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1247  * each event.
1248  */
1249
1250 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1251 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1252 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1253 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1254
1255 /* Initialize a frequency meter */
1256 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1257 {
1258         fmp->cnt = 0;
1259         fmp->val = 0;
1260         fmp->time = 0;
1261         spin_lock_init(&fmp->lock);
1262 }
1263
1264 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1265 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1266 {
1267         time_t now = get_seconds();
1268         time_t ticks = now - fmp->time;
1269
1270         if (ticks == 0)
1271                 return;
1272
1273         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1274         while (ticks-- > 0)
1275                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1276         fmp->time = now;
1277
1278         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1279         fmp->cnt = 0;
1280 }
1281
1282 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1283 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1284 {
1285         spin_lock(&fmp->lock);
1286         fmeter_update(fmp);
1287         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1288         spin_unlock(&fmp->lock);
1289 }
1290
1291 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1292 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1293 {
1294         int val;
1295
1296         spin_lock(&fmp->lock);
1297         fmeter_update(fmp);
1298         val = fmp->val;
1299         spin_unlock(&fmp->lock);
1300         return val;
1301 }
1302
1303 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1304 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1305                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1306 {
1307         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1308
1309         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1310                 return -ENOSPC;
1311         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1312                 cpumask_t mask;
1313
1314                 mutex_lock(&callback_mutex);
1315                 mask = cs->cpus_allowed;
1316                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1317                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1318                         return -EINVAL;
1319         }
1320
1321         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1322 }
1323
1324 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1325                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1326                           struct task_struct *tsk)
1327 {
1328         cpumask_t cpus;
1329         nodemask_t from, to;
1330         struct mm_struct *mm;
1331         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1332         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1333         int err;
1334
1335         mutex_lock(&callback_mutex);
1336         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1337         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1338         mutex_unlock(&callback_mutex);
1339         if (err)
1340                 return;
1341
1342         from = oldcs->mems_allowed;
1343         to = cs->mems_allowed;
1344         mm = get_task_mm(tsk);
1345         if (mm) {
1346                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1347                 if (is_memory_migrate(cs))
1348                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1349                 mmput(mm);
1350         }
1351
1352 }
1353
1354 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1355
1356 typedef enum {
1357         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1358         FILE_CPULIST,
1359         FILE_MEMLIST,
1360         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1361         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1362         FILE_MEM_HARDWALL,
1363         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1364         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1365         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1366         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1367         FILE_SPREAD_PAGE,
1368         FILE_SPREAD_SLAB,
1369 } cpuset_filetype_t;
1370
1371 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1372 {
1373         int retval = 0;
1374         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1375         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1376
1377         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1378                 return -ENODEV;
1379
1380         switch (type) {
1381         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1382                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1383                 break;
1384         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1385                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1386                 break;
1387         case FILE_MEM_HARDWALL:
1388                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1389                 break;
1390         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1391                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1392                 break;
1393         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1394                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1395                 break;
1396         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1397                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1398                 break;
1399         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1400                 retval = -EACCES;
1401                 break;
1402         case FILE_SPREAD_PAGE:
1403                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1404                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1405                 break;
1406         case FILE_SPREAD_SLAB:
1407                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1408                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1409                 break;
1410         default:
1411                 retval = -EINVAL;
1412                 break;
1413         }
1414         cgroup_unlock();
1415         return retval;
1416 }
1417
1418 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1419 {
1420         int retval = 0;
1421         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1422         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1423
1424         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1425                 return -ENODEV;
1426
1427         switch (type) {
1428         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1429                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1430                 break;
1431         default:
1432                 retval = -EINVAL;
1433                 break;
1434         }
1435         cgroup_unlock();
1436         return retval;
1437 }
1438
1439 /*
1440  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1441  */
1442 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1443                                 const char *buf)
1444 {
1445         int retval = 0;
1446
1447         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1448                 return -ENODEV;
1449
1450         switch (cft->private) {
1451         case FILE_CPULIST:
1452                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1453                 break;
1454         case FILE_MEMLIST:
1455                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1456                 break;
1457         default:
1458                 retval = -EINVAL;
1459                 break;
1460         }
1461         cgroup_unlock();
1462         return retval;
1463 }
1464
1465 /*
1466  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1467  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1468  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1469  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1470  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1471  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1472  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1473  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1474  * across a page fault.
1475  */
1476
1477 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1478 {
1479         cpumask_t mask;
1480
1481         mutex_lock(&callback_mutex);
1482         mask = cs->cpus_allowed;
1483         mutex_unlock(&callback_mutex);
1484
1485         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1486 }
1487
1488 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1489 {
1490         nodemask_t mask;
1491
1492         mutex_lock(&callback_mutex);
1493         mask = cs->mems_allowed;
1494         mutex_unlock(&callback_mutex);
1495
1496         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1497 }
1498
1499 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1500                                        struct cftype *cft,
1501                                        struct file *file,
1502                                        char __user *buf,
1503                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1504 {
1505         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1506         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1507         char *page;
1508         ssize_t retval = 0;
1509         char *s;
1510
1511         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1512                 return -ENOMEM;
1513
1514         s = page;
1515
1516         switch (type) {
1517         case FILE_CPULIST:
1518                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1519                 break;
1520         case FILE_MEMLIST:
1521                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1522                 break;
1523         default:
1524                 retval = -EINVAL;
1525                 goto out;
1526         }
1527         *s++ = '\n';
1528
1529         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1530 out:
1531         free_page((unsigned long)page);
1532         return retval;
1533 }
1534
1535 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1536 {
1537         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1538         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1539         switch (type) {
1540         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1541                 return is_cpu_exclusive(cs);
1542         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1543                 return is_mem_exclusive(cs);
1544         case FILE_MEM_HARDWALL:
1545                 return is_mem_hardwall(cs);
1546         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1547                 return is_sched_load_balance(cs);
1548         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1549                 return is_memory_migrate(cs);
1550         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1551                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1552         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1553                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1554         case FILE_SPREAD_PAGE:
1555                 return is_spread_page(cs);
1556         case FILE_SPREAD_SLAB:
1557                 return is_spread_slab(cs);
1558         default:
1559                 BUG();
1560         }
1561
1562         /* Unreachable but makes gcc happy */
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1567 {
1568         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1569         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1570         switch (type) {
1571         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1572                 return cs->relax_domain_level;
1573         default:
1574                 BUG();
1575         }
1576
1577         /* Unrechable but makes gcc happy */
1578         return 0;
1579 }
1580
1581
1582 /*
1583  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1584  */
1585
1586 static struct cftype files[] = {
1587         {
1588                 .name = "cpus",
1589                 .read = cpuset_common_file_read,
1590                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1591                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1592                 .private = FILE_CPULIST,
1593         },
1594
1595         {
1596                 .name = "mems",
1597                 .read = cpuset_common_file_read,
1598                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1599                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1600                 .private = FILE_MEMLIST,
1601         },
1602
1603         {
1604                 .name = "cpu_exclusive",
1605                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1606                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1607                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1608         },
1609
1610         {
1611                 .name = "mem_exclusive",
1612                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1613                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1614                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1615         },
1616
1617         {
1618                 .name = "mem_hardwall",
1619                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1620                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1621                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1622         },
1623
1624         {
1625                 .name = "sched_load_balance",
1626                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1627                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1628                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1629         },
1630
1631         {
1632                 .name = "sched_relax_domain_level",
1633                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1634                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1635                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1636         },
1637
1638         {
1639                 .name = "memory_migrate",
1640                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1641                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1642                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1643         },
1644
1645         {
1646                 .name = "memory_pressure",
1647                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1648                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1649                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1650         },
1651
1652         {
1653                 .name = "memory_spread_page",
1654                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1655                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1656                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1657         },
1658
1659         {
1660                 .name = "memory_spread_slab",
1661                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1662                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1663                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1664         },
1665 };
1666
1667 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1668         .name = "memory_pressure_enabled",
1669         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1670         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1671         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1672 };
1673
1674 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1675 {
1676         int err;
1677
1678         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1679         if (err)
1680                 return err;
1681         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1682         if (!cont->parent)
1683                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1684                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1685         return err;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1690  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1691  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1692  * be moved into 'cgroup'.
1693  *
1694  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1695  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1696  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1697  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1698  *
1699  * If this becomes a problem for some users who wish to
1700  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1701  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1702  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1703  * held.
1704  */
1705 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1706                               struct cgroup *cgroup)
1707 {
1708         struct cgroup *parent, *child;
1709         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1710
1711         parent = cgroup->parent;
1712         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1713                 cs = cgroup_cs(child);
1714                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1715                         return;
1716         }
1717         cs = cgroup_cs(cgroup);
1718         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1719
1720         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1721         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1722         return;
1723 }
1724
1725 /*
1726  *      cpuset_create - create a cpuset
1727  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1728  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1729  */
1730
1731 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1732         struct cgroup_subsys *ss,
1733         struct cgroup *cont)
1734 {
1735         struct cpuset *cs;
1736         struct cpuset *parent;
1737
1738         if (!cont->parent) {
1739                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1740                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1741                 return &top_cpuset.css;
1742         }
1743         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1744         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1745         if (!cs)
1746                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1747
1748         cpuset_update_task_memory_state();
1749         cs->flags = 0;
1750         if (is_spread_page(parent))
1751                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1752         if (is_spread_slab(parent))
1753                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1754         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1755         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1756         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1757         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1758         fmeter_init(&cs->fmeter);
1759         cs->relax_domain_level = -1;
1760
1761         cs->parent = parent;
1762         number_of_cpusets++;
1763         return &cs->css ;
1764 }
1765
1766 /*
1767  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1768  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1769  * will call async_rebuild_sched_domains().
1770  */
1771
1772 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1773 {
1774         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1775
1776         cpuset_update_task_memory_state();
1777
1778         if (is_sched_load_balance(cs))
1779                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1780
1781         number_of_cpusets--;
1782         kfree(cs);
1783 }
1784
1785 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1786         .name = "cpuset",
1787         .create = cpuset_create,
1788         .destroy = cpuset_destroy,
1789         .can_attach = cpuset_can_attach,
1790         .attach = cpuset_attach,
1791         .populate = cpuset_populate,
1792         .post_clone = cpuset_post_clone,
1793         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1794         .early_init = 1,
1795 };
1796
1797 /*
1798  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1799  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1800  * are harmless.
1801  */
1802
1803 int __init cpuset_init_early(void)
1804 {
1805         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1806         return 0;
1807 }
1808
1809
1810 /**
1811  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1812  *
1813  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1814  **/
1815
1816 int __init cpuset_init(void)
1817 {
1818         int err = 0;
1819
1820         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1821         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1822
1823         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1824         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1825         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1826         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1827
1828         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1829         if (err < 0)
1830                 return err;
1831
1832         number_of_cpusets = 1;
1833         return 0;
1834 }
1835
1836 /**
1837  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1838  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1839  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1840  *
1841  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1842  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1843  */
1844 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1845                                 struct cgroup_scanner *scan)
1846 {
1847         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1848
1849         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1850         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1851 }
1852
1853 /**
1854  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1855  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1856  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1857  *
1858  * Called with cgroup_mutex held
1859  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1860  *
1861  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1862  * calling callback functions for each.
1863  */
1864 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1865 {
1866         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1867
1868         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1869         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1870         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1871         scan.scan.heap = NULL;
1872         scan.to = to->css.cgroup;
1873
1874         if (cgroup_scan_tasks(&scan.scan))
1875                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1876                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1877 }
1878
1879 /*
1880  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
1881  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1882  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1883  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1884  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1885  *
1886  * Called with cgroup_mutex held
1887  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1888  */
1889 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1890 {
1891         struct cpuset *parent;
1892
1893         /*
1894          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1895          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1896          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1897          */
1898         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1899                 return;
1900
1901         /*
1902          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1903          * has online cpus, so can't be empty).
1904          */
1905         parent = cs->parent;
1906         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1907                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1908                 parent = parent->parent;
1909
1910         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1915  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1916  *
1917  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1918  * cpus_allowed and mems_allowed.
1919  *
1920  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1921  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1922  * any of its children.
1923  *
1924  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1925  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1926  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1927  */
1928 static void scan_for_empty_cpusets(struct cpuset *root)
1929 {
1930         LIST_HEAD(queue);
1931         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1932         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1933         struct cgroup *cont;
1934         nodemask_t oldmems;
1935
1936         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1937
1938         while (!list_empty(&queue)) {
1939                 cp = list_first_entry(&queue, struct cpuset, stack_list);
1940                 list_del(queue.next);
1941                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1942                         child = cgroup_cs(cont);
1943                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1944                 }
1945
1946                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1947                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1948                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1949                         continue;
1950
1951                 oldmems = cp->mems_allowed;
1952
1953                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1954                 mutex_lock(&callback_mutex);
1955                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1956                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1957                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1958                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1959
1960                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1961                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1962                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1963                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1964                 else {
1965                         update_tasks_cpumask(cp, NULL);
1966                         update_tasks_nodemask(cp, &oldmems);
1967                 }
1968         }
1969 }
1970
1971 /*
1972  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1973  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1974  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1975  * but making no active use of cpusets.
1976  *
1977  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1978  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1979  *
1980  * Called within get_online_cpus().  Needs to call cgroup_lock()
1981  * before calling generate_sched_domains().
1982  */
1983 static int cpuset_track_online_cpus(struct notifier_block *unused_nb,
1984                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1985 {
1986         struct sched_domain_attr *attr;
1987         cpumask_t *doms;
1988         int ndoms;
1989
1990         switch (phase) {
1991         case CPU_ONLINE:
1992         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1993         case CPU_DEAD:
1994         case CPU_DEAD_FROZEN:
1995                 break;
1996
1997         default:
1998                 return NOTIFY_DONE;
1999         }
2000
2001         cgroup_lock();
2002         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2003         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2004         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
2005         cgroup_unlock();
2006
2007         /* Have scheduler rebuild the domains */
2008         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
2009
2010         return NOTIFY_OK;
2011 }
2012
2013 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2014 /*
2015  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
2016  * Call this routine anytime after node_states[N_HIGH_MEMORY] changes.
2017  * See also the previous routine cpuset_track_online_cpus().
2018  */
2019 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2020                                 unsigned long action, void *arg)
2021 {
2022         cgroup_lock();
2023         switch (action) {
2024         case MEM_ONLINE:
2025                 top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2026                 break;
2027         case MEM_OFFLINE:
2028                 top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2029                 scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2030                 break;
2031         default:
2032                 break;
2033         }
2034         cgroup_unlock();
2035         return NOTIFY_OK;
2036 }
2037 #endif
2038
2039 /**
2040  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2041  *
2042  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2043  **/
2044
2045 void __init cpuset_init_smp(void)
2046 {
2047         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2048         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2049
2050         hotcpu_notifier(cpuset_track_online_cpus, 0);
2051         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, 10);
2052 }
2053
2054 /**
2055  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2056  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2057  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
2058  *
2059  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2060  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2061  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2062  * tasks cpuset.
2063  **/
2064
2065 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2066 {
2067         mutex_lock(&callback_mutex);
2068         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
2069         mutex_unlock(&callback_mutex);
2070 }
2071
2072 /**
2073  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2074  * Must be called with callback_mutex held.
2075  **/
2076 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2077 {
2078         task_lock(tsk);
2079         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2080         task_unlock(tsk);
2081 }
2082
2083 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2084 {
2085         nodes_setall(current->mems_allowed);
2086 }
2087
2088 /**
2089  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2090  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2091  *
2092  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2093  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2094  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2095  * tasks cpuset.
2096  **/
2097
2098 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2099 {
2100         nodemask_t mask;
2101
2102         mutex_lock(&callback_mutex);
2103         task_lock(tsk);
2104         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2105         task_unlock(tsk);
2106         mutex_unlock(&callback_mutex);
2107
2108         return mask;
2109 }
2110
2111 /**
2112  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2113  * @nodemask: the nodemask to be checked
2114  *
2115  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2116  */
2117 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2118 {
2119         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2124  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2125  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2126  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2127  */
2128 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2129 {
2130         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2131                 cs = cs->parent;
2132         return cs;
2133 }
2134
2135 /**
2136  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2137  * @z: is this zone on an allowed node?
2138  * @gfp_mask: memory allocation flags
2139  *
2140  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2141  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2142  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2143  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2144  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2145  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2146  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2147  * Otherwise, no.
2148  *
2149  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2150  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2151  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2152  * from an enclosing cpuset.
2153  *
2154  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2155  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2156  *
2157  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2158  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2159  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2160  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2161  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2162  *
2163  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2164  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2165  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2166  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2167  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2168  *
2169  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2170  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2171  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2172  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2173  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2174  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2175  * mutex.
2176  *
2177  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2178  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2179  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2180  * in interrupt, of course).
2181  *
2182  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2183  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2184  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2185  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2186  * affect that:
2187  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2188  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2189  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2190  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2191  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2192  *
2193  * Rule:
2194  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2195  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2196  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2197  */
2198
2199 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2200 {
2201         int node;                       /* node that zone z is on */
2202         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2203         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2204
2205         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2206                 return 1;
2207         node = zone_to_nid(z);
2208         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2209         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2210                 return 1;
2211         /*
2212          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2213          * been OOM killed to get memory anywhere.
2214          */
2215         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2216                 return 1;
2217         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2218                 return 0;
2219
2220         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2221                 return 1;
2222
2223         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2224         mutex_lock(&callback_mutex);
2225
2226         task_lock(current);
2227         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2228         task_unlock(current);
2229
2230         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2231         mutex_unlock(&callback_mutex);
2232         return allowed;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2237  * @z: is this zone on an allowed node?
2238  * @gfp_mask: memory allocation flags
2239  *
2240  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2241  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2242  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2243  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2244  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2245  *
2246  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2247  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2248  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2249  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2250  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2251  *
2252  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2253  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2254  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2255  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2256  * It never sleeps.
2257  */
2258
2259 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2260 {
2261         int node;                       /* node that zone z is on */
2262
2263         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2264                 return 1;
2265         node = zone_to_nid(z);
2266         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2267                 return 1;
2268         /*
2269          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2270          * been OOM killed to get memory anywhere.
2271          */
2272         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2273                 return 1;
2274         return 0;
2275 }
2276
2277 /**
2278  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2279  *
2280  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2281  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2282  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2283  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2284  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2285  * must be taken inside callback_mutex.
2286  */
2287
2288 void cpuset_lock(void)
2289 {
2290         mutex_lock(&callback_mutex);
2291 }
2292
2293 /**
2294  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2295  *
2296  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2297  */
2298
2299 void cpuset_unlock(void)
2300 {
2301         mutex_unlock(&callback_mutex);
2302 }
2303
2304 /**
2305  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2306  *
2307  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2308  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2309  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2310  * to determine on which node to start looking, as it will for
2311  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2312  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2313  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2314  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2315  *
2316  * We don't have to worry about the returned node being offline
2317  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2318  *
2319  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2320  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2321  * should not be possible for the following code to return an
2322  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2323  * is not returning the node where the allocation must be, only
2324  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2325  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2326  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2327  * See kmem_cache_alloc_node().
2328  */
2329
2330 int cpuset_mem_spread_node(void)
2331 {
2332         int node;
2333
2334         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2335         if (node == MAX_NUMNODES)
2336                 node = first_node(current->mems_allowed);
2337         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2338         return node;
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2341
2342 /**
2343  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2344  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2345  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2346  *
2347  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2348  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2349  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2350  * to the other.
2351  **/
2352
2353 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2354                                    const struct task_struct *tsk2)
2355 {
2356         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2357 }
2358
2359 /*
2360  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2361  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2362  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2363  */
2364
2365 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2366
2367 /**
2368  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2369  *
2370  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2371  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2372  *
2373  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2374  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2375  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2376  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2377  * or writing dirty pages.
2378  *
2379  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2380  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2381  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2382  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2383  **/
2384
2385 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2386 {
2387         task_lock(current);
2388         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2389         task_unlock(current);
2390 }
2391
2392 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2393 /*
2394  * proc_cpuset_show()
2395  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2396  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2397  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2398  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2399  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2400  *    anyway.
2401  */
2402 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2403 {
2404         struct pid *pid;
2405         struct task_struct *tsk;
2406         char *buf;
2407         struct cgroup_subsys_state *css;
2408         int retval;
2409
2410         retval = -ENOMEM;
2411         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2412         if (!buf)
2413                 goto out;
2414
2415         retval = -ESRCH;
2416         pid = m->private;
2417         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2418         if (!tsk)
2419                 goto out_free;
2420
2421         retval = -EINVAL;
2422         cgroup_lock();
2423         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2424         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2425         if (retval < 0)
2426                 goto out_unlock;
2427         seq_puts(m, buf);
2428         seq_putc(m, '\n');
2429 out_unlock:
2430         cgroup_unlock();
2431         put_task_struct(tsk);
2432 out_free:
2433         kfree(buf);
2434 out:
2435         return retval;
2436 }
2437
2438 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2439 {
2440         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2441         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2442 }
2443
2444 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2445         .open           = cpuset_open,
2446         .read           = seq_read,
2447         .llseek         = seq_lseek,
2448         .release        = single_release,
2449 };
2450 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2451
2452 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2453 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2454 {
2455         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2456         seq_cpumask(m, &task->cpus_allowed);
2457         seq_printf(m, "\n");
2458         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2459         seq_cpumask_list(m, &task->cpus_allowed);
2460         seq_printf(m, "\n");
2461         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2462         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2463         seq_printf(m, "\n");
2464         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2465         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2466         seq_printf(m, "\n");
2467 }