cpusets: set task's cpu_allowed to cpu_possible_map when attaching it into top cpuset
[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  * cpuset_buffer_lock protects both the cpuset_name and cpuset_nodelist
244  * buffers.  They are statically allocated to prevent using excess stack
245  * when calling cpuset_print_task_mems_allowed().
246  */
247 #define CPUSET_NAME_LEN         (128)
248 #define CPUSET_NODELIST_LEN     (256)
249 static char cpuset_name[CPUSET_NAME_LEN];
250 static char cpuset_nodelist[CPUSET_NODELIST_LEN];
251 static DEFINE_SPINLOCK(cpuset_buffer_lock);
252
253 /*
254  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
255  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
256  * silently switch it to mount "cgroup" instead
257  */
258 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
259                          int flags, const char *unused_dev_name,
260                          void *data, struct vfsmount *mnt)
261 {
262         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
263         int ret = -ENODEV;
264         if (cgroup_fs) {
265                 char mountopts[] =
266                         "cpuset,noprefix,"
267                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
268                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
269                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
270                 put_filesystem(cgroup_fs);
271         }
272         return ret;
273 }
274
275 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
276         .name = "cpuset",
277         .get_sb = cpuset_get_sb,
278 };
279
280 /*
281  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
282  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
283  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
284  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
285  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
286  * task, return cpu_online_map.
287  *
288  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
289  * of cpu_online_map.
290  *
291  * Call with callback_mutex held.
292  */
293
294 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
295 {
296         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
297                 cs = cs->parent;
298         if (cs)
299                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
300         else
301                 *pmask = cpu_online_map;
302         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
303 }
304
305 /*
306  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
307  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
308  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
309  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
310  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
311  *
312  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
313  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
314  *
315  * Call with callback_mutex held.
316  */
317
318 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
319 {
320         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
321                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
322                 cs = cs->parent;
323         if (cs)
324                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
325                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
326         else
327                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
328         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
329 }
330
331 /**
332  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
333  *
334  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
335  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
336  * mempolicy to the new value.
337  *
338  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
339  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
340  * Do not call this routine if in_interrupt().
341  *
342  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
343  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
344  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
345  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
346  * call.
347  *
348  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
349  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
350  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
351  *
352  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
353  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
354  * an old value of mems_generation.  However this really only
355  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
356  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
357  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
358  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
359  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
360  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
361  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
362  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
363  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
364  * even exist.
365  *
366  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
367  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
368  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
369  * task has been modifying its cpuset.
370  */
371
372 void cpuset_update_task_memory_state(void)
373 {
374         int my_cpusets_mem_gen;
375         struct task_struct *tsk = current;
376         struct cpuset *cs;
377
378         rcu_read_lock();
379         my_cpusets_mem_gen = task_cs(tsk)->mems_generation;
380         rcu_read_unlock();
381
382         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
383                 mutex_lock(&callback_mutex);
384                 task_lock(tsk);
385                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
386                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
387                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
388                 if (is_spread_page(cs))
389                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
390                 else
391                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
392                 if (is_spread_slab(cs))
393                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
394                 else
395                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
396                 task_unlock(tsk);
397                 mutex_unlock(&callback_mutex);
398                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
399         }
400 }
401
402 /*
403  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
404  *
405  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
406  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
407  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
408  */
409
410 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
411 {
412         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
413                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
414                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
415                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
416 }
417
418 /*
419  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
420  *                     follows the structural rules for cpusets.
421  *
422  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
423  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
424  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
425  * cgroup_mutex held.
426  *
427  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
428  * such as list traversal that depend on the actual address of the
429  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
430  *
431  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
432  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
433  * or flags changed to new, trial values.
434  *
435  * Return 0 if valid, -errno if not.
436  */
437
438 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
439 {
440         struct cgroup *cont;
441         struct cpuset *c, *par;
442
443         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
444         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
445                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
446                         return -EBUSY;
447         }
448
449         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
450         if (cur == &top_cpuset)
451                 return 0;
452
453         par = cur->parent;
454
455         /* We must be a subset of our parent cpuset */
456         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
457                 return -EACCES;
458
459         /*
460          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
461          * overlap
462          */
463         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
464                 c = cgroup_cs(cont);
465                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
466                     c != cur &&
467                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
468                         return -EINVAL;
469                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
470                     c != cur &&
471                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
472                         return -EINVAL;
473         }
474
475         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
476         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
477                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
478                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
479                         return -ENOSPC;
480                 }
481         }
482
483         return 0;
484 }
485
486 /*
487  * Helper routine for generate_sched_domains().
488  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
489  */
490 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
491 {
492         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
493 }
494
495 static void
496 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
497 {
498         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
499                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
500         return;
501 }
502
503 static void
504 update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
505 {
506         LIST_HEAD(q);
507
508         list_add(&c->stack_list, &q);
509         while (!list_empty(&q)) {
510                 struct cpuset *cp;
511                 struct cgroup *cont;
512                 struct cpuset *child;
513
514                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
515                 list_del(q.next);
516
517                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
518                         continue;
519
520                 if (is_sched_load_balance(cp))
521                         update_domain_attr(dattr, cp);
522
523                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
524                         child = cgroup_cs(cont);
525                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
526                 }
527         }
528 }
529
530 /*
531  * generate_sched_domains()
532  *
533  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
534  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
535  * union is a subset of that set.
536  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched.c
537  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
538  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
539  * partition.
540  *
541  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
542  * for a background explanation of this.
543  *
544  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
545  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
546  * domains when operating in the severe memory shortage situations
547  * that could cause allocation failures below.
548  *
549  * Must be called with cgroup_lock held.
550  *
551  * The three key local variables below are:
552  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
553  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
554  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
555  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
556  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
557  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
558  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
559  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
560  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
561  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
562  *         is a subset of one of these domains, while there are as
563  *         many such domains as possible, each as small as possible.
564  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
565  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
566  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
567  *         value to determine what partition elements (sched domains)
568  *         were changed (added or removed.)
569  *
570  * Finding the best partition (set of domains):
571  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
572  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
573  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
574  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
575  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
576  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
577  *      any such pairs.
578  *
579  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
580  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
581  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
582  *      partition_sched_domains().
583  */
584 static int generate_sched_domains(cpumask_t **domains,
585                         struct sched_domain_attr **attributes)
586 {
587         LIST_HEAD(q);           /* queue of cpusets to be scanned */
588         struct cpuset *cp;      /* scans q */
589         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
590         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
591         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
592         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
593         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
594         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
595         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
596
597         doms = NULL;
598         dattr = NULL;
599         csa = NULL;
600
601         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
602         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
603                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
604                 if (!doms)
605                         goto done;
606
607                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
608                 if (dattr) {
609                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
610                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
611                 }
612                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
613
614                 ndoms = 1;
615                 goto done;
616         }
617
618         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
619         if (!csa)
620                 goto done;
621         csn = 0;
622
623         list_add(&top_cpuset.stack_list, &q);
624         while (!list_empty(&q)) {
625                 struct cgroup *cont;
626                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
627
628                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
629                 list_del(q.next);
630
631                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
632                         continue;
633
634                 /*
635                  * All child cpusets contain a subset of the parent's cpus, so
636                  * just skip them, and then we call update_domain_attr_tree()
637                  * to calc relax_domain_level of the corresponding sched
638                  * domain.
639                  */
640                 if (is_sched_load_balance(cp)) {
641                         csa[csn++] = cp;
642                         continue;
643                 }
644
645                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
646                         child = cgroup_cs(cont);
647                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
648                 }
649         }
650
651         for (i = 0; i < csn; i++)
652                 csa[i]->pn = i;
653         ndoms = csn;
654
655 restart:
656         /* Find the best partition (set of sched domains) */
657         for (i = 0; i < csn; i++) {
658                 struct cpuset *a = csa[i];
659                 int apn = a->pn;
660
661                 for (j = 0; j < csn; j++) {
662                         struct cpuset *b = csa[j];
663                         int bpn = b->pn;
664
665                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
666                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
667                                         struct cpuset *c = csa[k];
668
669                                         if (c->pn == bpn)
670                                                 c->pn = apn;
671                                 }
672                                 ndoms--;        /* one less element */
673                                 goto restart;
674                         }
675                 }
676         }
677
678         /*
679          * Now we know how many domains to create.
680          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
681          */
682         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
683         if (!doms)
684                 goto done;
685
686         /*
687          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
688          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
689          */
690         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
691
692         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
693                 struct cpuset *a = csa[i];
694                 cpumask_t *dp;
695                 int apn = a->pn;
696
697                 if (apn < 0) {
698                         /* Skip completed partitions */
699                         continue;
700                 }
701
702                 dp = doms + nslot;
703
704                 if (nslot == ndoms) {
705                         static int warnings = 10;
706                         if (warnings) {
707                                 printk(KERN_WARNING
708                                  "rebuild_sched_domains confused:"
709                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
710                                   " apn %d\n",
711                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
712                                 warnings--;
713                         }
714                         continue;
715                 }
716
717                 cpus_clear(*dp);
718                 if (dattr)
719                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
720                 for (j = i; j < csn; j++) {
721                         struct cpuset *b = csa[j];
722
723                         if (apn == b->pn) {
724                                 cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
725                                 if (dattr)
726                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
727
728                                 /* Done with this partition */
729                                 b->pn = -1;
730                         }
731                 }
732                 nslot++;
733         }
734         BUG_ON(nslot != ndoms);
735
736 done:
737         kfree(csa);
738
739         /*
740          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
741          * See comments in partition_sched_domains().
742          */
743         if (doms == NULL)
744                 ndoms = 1;
745
746         *domains    = doms;
747         *attributes = dattr;
748         return ndoms;
749 }
750
751 /*
752  * Rebuild scheduler domains.
753  *
754  * Call with neither cgroup_mutex held nor within get_online_cpus().
755  * Takes both cgroup_mutex and get_online_cpus().
756  *
757  * Cannot be directly called from cpuset code handling changes
758  * to the cpuset pseudo-filesystem, because it cannot be called
759  * from code that already holds cgroup_mutex.
760  */
761 static void do_rebuild_sched_domains(struct work_struct *unused)
762 {
763         struct sched_domain_attr *attr;
764         cpumask_t *doms;
765         int ndoms;
766
767         get_online_cpus();
768
769         /* Generate domain masks and attrs */
770         cgroup_lock();
771         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
772         cgroup_unlock();
773
774         /* Have scheduler rebuild the domains */
775         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
776
777         put_online_cpus();
778 }
779
780 static DECLARE_WORK(rebuild_sched_domains_work, do_rebuild_sched_domains);
781
782 /*
783  * Rebuild scheduler domains, asynchronously via workqueue.
784  *
785  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
786  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
787  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
788  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
789  * scheduler's dynamic sched domains.
790  *
791  * The rebuild_sched_domains() and partition_sched_domains()
792  * routines must nest cgroup_lock() inside get_online_cpus(),
793  * but such cpuset changes as these must nest that locking the
794  * other way, holding cgroup_lock() for much of the code.
795  *
796  * So in order to avoid an ABBA deadlock, the cpuset code handling
797  * these user changes delegates the actual sched domain rebuilding
798  * to a separate workqueue thread, which ends up processing the
799  * above do_rebuild_sched_domains() function.
800  */
801 static void async_rebuild_sched_domains(void)
802 {
803         schedule_work(&rebuild_sched_domains_work);
804 }
805
806 /*
807  * Accomplishes the same scheduler domain rebuild as the above
808  * async_rebuild_sched_domains(), however it directly calls the
809  * rebuild routine synchronously rather than calling it via an
810  * asynchronous work thread.
811  *
812  * This can only be called from code that is not holding
813  * cgroup_mutex (not nested in a cgroup_lock() call.)
814  */
815 void rebuild_sched_domains(void)
816 {
817         do_rebuild_sched_domains(NULL);
818 }
819
820 /**
821  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
822  * @tsk: task to test
823  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
824  *
825  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
826  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
827  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
828  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
829  */
830 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
831                                struct cgroup_scanner *scan)
832 {
833         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
834                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
835 }
836
837 /**
838  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
839  * @tsk: task to test
840  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
841  *
842  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
843  * cpus_allowed mask needs to be changed.
844  *
845  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
846  * holding cgroup_lock() at this point.
847  */
848 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
849                                   struct cgroup_scanner *scan)
850 {
851         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
852 }
853
854 /**
855  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
856  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
857  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to cgroup_scan_tasks()
858  *
859  * Called with cgroup_mutex held
860  *
861  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
862  * calling callback functions for each.
863  *
864  * No return value. It's guaranteed that cgroup_scan_tasks() always returns 0
865  * if @heap != NULL.
866  */
867 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
868 {
869         struct cgroup_scanner scan;
870
871         scan.cg = cs->css.cgroup;
872         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
873         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
874         scan.heap = heap;
875         cgroup_scan_tasks(&scan);
876 }
877
878 /**
879  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
880  * @cs: the cpuset to consider
881  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
882  */
883 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
884 {
885         struct ptr_heap heap;
886         struct cpuset trialcs;
887         int retval;
888         int is_load_balanced;
889
890         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
891         if (cs == &top_cpuset)
892                 return -EACCES;
893
894         trialcs = *cs;
895
896         /*
897          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
898          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
899          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
900          * with tasks have cpus.
901          */
902         if (!*buf) {
903                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
904         } else {
905                 retval = cpulist_parse(buf, &trialcs.cpus_allowed);
906                 if (retval < 0)
907                         return retval;
908
909                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
910                         return -EINVAL;
911         }
912         retval = validate_change(cs, &trialcs);
913         if (retval < 0)
914                 return retval;
915
916         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
917         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
918                 return 0;
919
920         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
921         if (retval)
922                 return retval;
923
924         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
925
926         mutex_lock(&callback_mutex);
927         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
928         mutex_unlock(&callback_mutex);
929
930         /*
931          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
932          * that need an update.
933          */
934         update_tasks_cpumask(cs, &heap);
935
936         heap_free(&heap);
937
938         if (is_load_balanced)
939                 async_rebuild_sched_domains();
940         return 0;
941 }
942
943 /*
944  * cpuset_migrate_mm
945  *
946  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
947  *
948  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
949  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
950  *
951  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
952  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
953  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
954  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
955  *    our task's cpuset.
956  *
957  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
958  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
959  *
960  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
961  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
962  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
963  *    migrating memory region.
964  *
965  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
966  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
967  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
968  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
969  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
970  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
971  *    nodemask.
972  */
973
974 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
975                                                         const nodemask_t *to)
976 {
977         struct task_struct *tsk = current;
978
979         cpuset_update_task_memory_state();
980
981         mutex_lock(&callback_mutex);
982         tsk->mems_allowed = *to;
983         mutex_unlock(&callback_mutex);
984
985         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
986
987         mutex_lock(&callback_mutex);
988         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
989         mutex_unlock(&callback_mutex);
990 }
991
992 static void *cpuset_being_rebound;
993
994 /**
995  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
996  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
997  * @oldmem: old mems_allowed of cpuset cs
998  *
999  * Called with cgroup_mutex held
1000  * Return 0 if successful, -errno if not.
1001  */
1002 static int update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, const nodemask_t *oldmem)
1003 {
1004         struct task_struct *p;
1005         struct mm_struct **mmarray;
1006         int i, n, ntasks;
1007         int migrate;
1008         int fudge;
1009         struct cgroup_iter it;
1010         int retval;
1011
1012         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1013
1014         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
1015         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
1016         retval = -ENOMEM;
1017
1018         /*
1019          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
1020          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
1021          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
1022          * few more lines of code, we can retry until we get a big
1023          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
1024          */
1025         while (1) {
1026                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
1027                 ntasks += fudge;
1028                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
1029                 if (!mmarray)
1030                         goto done;
1031                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
1032                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
1033                         break;                          /* got enough */
1034                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
1035                 kfree(mmarray);
1036         }
1037
1038         n = 0;
1039
1040         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
1041         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
1042         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
1043                 struct mm_struct *mm;
1044
1045                 if (n >= ntasks) {
1046                         printk(KERN_WARNING
1047                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
1048                         break;
1049                 }
1050                 mm = get_task_mm(p);
1051                 if (!mm)
1052                         continue;
1053                 mmarray[n++] = mm;
1054         }
1055         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1056         read_unlock(&tasklist_lock);
1057
1058         /*
1059          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1060          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1061          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1062          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1063          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1064          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1065          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1066          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1067          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1068          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1069          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1070          */
1071         migrate = is_memory_migrate(cs);
1072         for (i = 0; i < n; i++) {
1073                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1074
1075                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1076                 if (migrate)
1077                         cpuset_migrate_mm(mm, oldmem, &cs->mems_allowed);
1078                 mmput(mm);
1079         }
1080
1081         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1082         kfree(mmarray);
1083         cpuset_being_rebound = NULL;
1084         retval = 0;
1085 done:
1086         return retval;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1091  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1092  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
1093  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
1094  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
1095  * pages to the new memory.
1096  *
1097  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1098  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1099  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1100  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1101  */
1102 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
1103 {
1104         struct cpuset trialcs;
1105         nodemask_t oldmem;
1106         int retval;
1107
1108         /*
1109          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
1110          * it's read-only
1111          */
1112         if (cs == &top_cpuset)
1113                 return -EACCES;
1114
1115         trialcs = *cs;
1116
1117         /*
1118          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1119          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1120          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1121          * with tasks have memory.
1122          */
1123         if (!*buf) {
1124                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
1125         } else {
1126                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
1127                 if (retval < 0)
1128                         goto done;
1129
1130                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
1131                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1132                         return -EINVAL;
1133         }
1134         oldmem = cs->mems_allowed;
1135         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
1136                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1137                 goto done;
1138         }
1139         retval = validate_change(cs, &trialcs);
1140         if (retval < 0)
1141                 goto done;
1142
1143         mutex_lock(&callback_mutex);
1144         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
1145         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1146         mutex_unlock(&callback_mutex);
1147
1148         retval = update_tasks_nodemask(cs, &oldmem);
1149 done:
1150         return retval;
1151 }
1152
1153 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1154 {
1155         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1156 }
1157
1158 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1159 {
1160         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1161                 return -EINVAL;
1162
1163         if (val != cs->relax_domain_level) {
1164                 cs->relax_domain_level = val;
1165                 if (!cpus_empty(cs->cpus_allowed) && is_sched_load_balance(cs))
1166                         async_rebuild_sched_domains();
1167         }
1168
1169         return 0;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1174  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1175  * cs:          the cpuset to update
1176  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1177  *
1178  * Call with cgroup_mutex held.
1179  */
1180
1181 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1182                        int turning_on)
1183 {
1184         struct cpuset trialcs;
1185         int err;
1186         int balance_flag_changed;
1187
1188         trialcs = *cs;
1189         if (turning_on)
1190                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1191         else
1192                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1193
1194         err = validate_change(cs, &trialcs);
1195         if (err < 0)
1196                 return err;
1197
1198         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1199                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1200
1201         mutex_lock(&callback_mutex);
1202         cs->flags = trialcs.flags;
1203         mutex_unlock(&callback_mutex);
1204
1205         if (!cpus_empty(trialcs.cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1206                 async_rebuild_sched_domains();
1207
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1213  *
1214  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1215  * event frequency meter.  There are four routines:
1216  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1217  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1218  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1219  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1220  *
1221  * A common data structure is passed to each of these routines,
1222  * which is used to keep track of the state required to manage the
1223  * frequency meter and its digital filter.
1224  *
1225  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1226  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1227  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1228  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1229  *
1230  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1231  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1232  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1233  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1234  *
1235  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1236  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1237  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1238  * will be stable.
1239  *
1240  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1241  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1242  *
1243  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1244  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1245  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1246  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1247  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1248  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1249  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1250  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1251  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1252  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1253  * each event.
1254  */
1255
1256 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1257 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1258 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1259 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1260
1261 /* Initialize a frequency meter */
1262 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1263 {
1264         fmp->cnt = 0;
1265         fmp->val = 0;
1266         fmp->time = 0;
1267         spin_lock_init(&fmp->lock);
1268 }
1269
1270 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1271 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1272 {
1273         time_t now = get_seconds();
1274         time_t ticks = now - fmp->time;
1275
1276         if (ticks == 0)
1277                 return;
1278
1279         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1280         while (ticks-- > 0)
1281                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1282         fmp->time = now;
1283
1284         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1285         fmp->cnt = 0;
1286 }
1287
1288 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1289 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1290 {
1291         spin_lock(&fmp->lock);
1292         fmeter_update(fmp);
1293         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1294         spin_unlock(&fmp->lock);
1295 }
1296
1297 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1298 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1299 {
1300         int val;
1301
1302         spin_lock(&fmp->lock);
1303         fmeter_update(fmp);
1304         val = fmp->val;
1305         spin_unlock(&fmp->lock);
1306         return val;
1307 }
1308
1309 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1310 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1311                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1312 {
1313         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1314
1315         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1316                 return -ENOSPC;
1317         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1318                 cpumask_t mask;
1319
1320                 mutex_lock(&callback_mutex);
1321                 mask = cs->cpus_allowed;
1322                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1323                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1324                         return -EINVAL;
1325         }
1326
1327         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1328 }
1329
1330 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1331                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1332                           struct task_struct *tsk)
1333 {
1334         cpumask_t cpus;
1335         nodemask_t from, to;
1336         struct mm_struct *mm;
1337         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1338         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1339         int err;
1340
1341         if (cs == &top_cpuset) {
1342                 cpus = cpu_possible_map;
1343         } else {
1344                 mutex_lock(&callback_mutex);
1345                 guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1346                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1347         }
1348         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1349         if (err)
1350                 return;
1351
1352         from = oldcs->mems_allowed;
1353         to = cs->mems_allowed;
1354         mm = get_task_mm(tsk);
1355         if (mm) {
1356                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1357                 if (is_memory_migrate(cs))
1358                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1359                 mmput(mm);
1360         }
1361
1362 }
1363
1364 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1365
1366 typedef enum {
1367         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1368         FILE_CPULIST,
1369         FILE_MEMLIST,
1370         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1371         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1372         FILE_MEM_HARDWALL,
1373         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1374         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1375         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1376         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1377         FILE_SPREAD_PAGE,
1378         FILE_SPREAD_SLAB,
1379 } cpuset_filetype_t;
1380
1381 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1382 {
1383         int retval = 0;
1384         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1385         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1386
1387         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1388                 return -ENODEV;
1389
1390         switch (type) {
1391         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1392                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1393                 break;
1394         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1395                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1396                 break;
1397         case FILE_MEM_HARDWALL:
1398                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1399                 break;
1400         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1401                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1402                 break;
1403         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1404                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1405                 break;
1406         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1407                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1408                 break;
1409         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1410                 retval = -EACCES;
1411                 break;
1412         case FILE_SPREAD_PAGE:
1413                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1414                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1415                 break;
1416         case FILE_SPREAD_SLAB:
1417                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1418                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1419                 break;
1420         default:
1421                 retval = -EINVAL;
1422                 break;
1423         }
1424         cgroup_unlock();
1425         return retval;
1426 }
1427
1428 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1429 {
1430         int retval = 0;
1431         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1432         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1433
1434         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1435                 return -ENODEV;
1436
1437         switch (type) {
1438         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1439                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1440                 break;
1441         default:
1442                 retval = -EINVAL;
1443                 break;
1444         }
1445         cgroup_unlock();
1446         return retval;
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1451  */
1452 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1453                                 const char *buf)
1454 {
1455         int retval = 0;
1456
1457         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1458                 return -ENODEV;
1459
1460         switch (cft->private) {
1461         case FILE_CPULIST:
1462                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1463                 break;
1464         case FILE_MEMLIST:
1465                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1466                 break;
1467         default:
1468                 retval = -EINVAL;
1469                 break;
1470         }
1471         cgroup_unlock();
1472         return retval;
1473 }
1474
1475 /*
1476  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1477  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1478  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1479  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1480  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1481  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1482  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1483  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1484  * across a page fault.
1485  */
1486
1487 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1488 {
1489         cpumask_t mask;
1490
1491         mutex_lock(&callback_mutex);
1492         mask = cs->cpus_allowed;
1493         mutex_unlock(&callback_mutex);
1494
1495         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, &mask);
1496 }
1497
1498 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1499 {
1500         nodemask_t mask;
1501
1502         mutex_lock(&callback_mutex);
1503         mask = cs->mems_allowed;
1504         mutex_unlock(&callback_mutex);
1505
1506         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1507 }
1508
1509 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1510                                        struct cftype *cft,
1511                                        struct file *file,
1512                                        char __user *buf,
1513                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1514 {
1515         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1516         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1517         char *page;
1518         ssize_t retval = 0;
1519         char *s;
1520
1521         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1522                 return -ENOMEM;
1523
1524         s = page;
1525
1526         switch (type) {
1527         case FILE_CPULIST:
1528                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1529                 break;
1530         case FILE_MEMLIST:
1531                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1532                 break;
1533         default:
1534                 retval = -EINVAL;
1535                 goto out;
1536         }
1537         *s++ = '\n';
1538
1539         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1540 out:
1541         free_page((unsigned long)page);
1542         return retval;
1543 }
1544
1545 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1546 {
1547         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1548         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1549         switch (type) {
1550         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1551                 return is_cpu_exclusive(cs);
1552         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1553                 return is_mem_exclusive(cs);
1554         case FILE_MEM_HARDWALL:
1555                 return is_mem_hardwall(cs);
1556         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1557                 return is_sched_load_balance(cs);
1558         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1559                 return is_memory_migrate(cs);
1560         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1561                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1562         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1563                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1564         case FILE_SPREAD_PAGE:
1565                 return is_spread_page(cs);
1566         case FILE_SPREAD_SLAB:
1567                 return is_spread_slab(cs);
1568         default:
1569                 BUG();
1570         }
1571
1572         /* Unreachable but makes gcc happy */
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1577 {
1578         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1579         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1580         switch (type) {
1581         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1582                 return cs->relax_domain_level;
1583         default:
1584                 BUG();
1585         }
1586
1587         /* Unrechable but makes gcc happy */
1588         return 0;
1589 }
1590
1591
1592 /*
1593  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1594  */
1595
1596 static struct cftype files[] = {
1597         {
1598                 .name = "cpus",
1599                 .read = cpuset_common_file_read,
1600                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1601                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1602                 .private = FILE_CPULIST,
1603         },
1604
1605         {
1606                 .name = "mems",
1607                 .read = cpuset_common_file_read,
1608                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1609                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1610                 .private = FILE_MEMLIST,
1611         },
1612
1613         {
1614                 .name = "cpu_exclusive",
1615                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1616                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1617                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1618         },
1619
1620         {
1621                 .name = "mem_exclusive",
1622                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1623                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1624                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1625         },
1626
1627         {
1628                 .name = "mem_hardwall",
1629                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1630                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1631                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1632         },
1633
1634         {
1635                 .name = "sched_load_balance",
1636                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1637                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1638                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1639         },
1640
1641         {
1642                 .name = "sched_relax_domain_level",
1643                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1644                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1645                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1646         },
1647
1648         {
1649                 .name = "memory_migrate",
1650                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1651                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1652                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1653         },
1654
1655         {
1656                 .name = "memory_pressure",
1657                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1658                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1659                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1660         },
1661
1662         {
1663                 .name = "memory_spread_page",
1664                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1665                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1666                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1667         },
1668
1669         {
1670                 .name = "memory_spread_slab",
1671                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1672                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1673                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1674         },
1675 };
1676
1677 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1678         .name = "memory_pressure_enabled",
1679         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1680         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1681         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1682 };
1683
1684 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1685 {
1686         int err;
1687
1688         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1689         if (err)
1690                 return err;
1691         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1692         if (!cont->parent)
1693                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1694                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1695         return err;
1696 }
1697
1698 /*
1699  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1700  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1701  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1702  * be moved into 'cgroup'.
1703  *
1704  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1705  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1706  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1707  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1708  *
1709  * If this becomes a problem for some users who wish to
1710  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1711  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1712  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1713  * held.
1714  */
1715 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1716                               struct cgroup *cgroup)
1717 {
1718         struct cgroup *parent, *child;
1719         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1720
1721         parent = cgroup->parent;
1722         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1723                 cs = cgroup_cs(child);
1724                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1725                         return;
1726         }
1727         cs = cgroup_cs(cgroup);
1728         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1729
1730         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1731         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1732         return;
1733 }
1734
1735 /*
1736  *      cpuset_create - create a cpuset
1737  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1738  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1739  */
1740
1741 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1742         struct cgroup_subsys *ss,
1743         struct cgroup *cont)
1744 {
1745         struct cpuset *cs;
1746         struct cpuset *parent;
1747
1748         if (!cont->parent) {
1749                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1750                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1751                 return &top_cpuset.css;
1752         }
1753         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1754         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1755         if (!cs)
1756                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1757
1758         cpuset_update_task_memory_state();
1759         cs->flags = 0;
1760         if (is_spread_page(parent))
1761                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1762         if (is_spread_slab(parent))
1763                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1764         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1765         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1766         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1767         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1768         fmeter_init(&cs->fmeter);
1769         cs->relax_domain_level = -1;
1770
1771         cs->parent = parent;
1772         number_of_cpusets++;
1773         return &cs->css ;
1774 }
1775
1776 /*
1777  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1778  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1779  * will call async_rebuild_sched_domains().
1780  */
1781
1782 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1783 {
1784         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1785
1786         cpuset_update_task_memory_state();
1787
1788         if (is_sched_load_balance(cs))
1789                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1790
1791         number_of_cpusets--;
1792         kfree(cs);
1793 }
1794
1795 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1796         .name = "cpuset",
1797         .create = cpuset_create,
1798         .destroy = cpuset_destroy,
1799         .can_attach = cpuset_can_attach,
1800         .attach = cpuset_attach,
1801         .populate = cpuset_populate,
1802         .post_clone = cpuset_post_clone,
1803         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1804         .early_init = 1,
1805 };
1806
1807 /*
1808  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1809  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1810  * are harmless.
1811  */
1812
1813 int __init cpuset_init_early(void)
1814 {
1815         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1816         return 0;
1817 }
1818
1819
1820 /**
1821  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1822  *
1823  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1824  **/
1825
1826 int __init cpuset_init(void)
1827 {
1828         int err = 0;
1829
1830         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1831         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1832
1833         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1834         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1835         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1836         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1837
1838         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1839         if (err < 0)
1840                 return err;
1841
1842         number_of_cpusets = 1;
1843         return 0;
1844 }
1845
1846 /**
1847  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1848  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1849  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1850  *
1851  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1852  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1853  */
1854 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1855                                 struct cgroup_scanner *scan)
1856 {
1857         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1858
1859         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1860         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1861 }
1862
1863 /**
1864  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1865  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1866  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1867  *
1868  * Called with cgroup_mutex held
1869  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1870  *
1871  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1872  * calling callback functions for each.
1873  */
1874 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1875 {
1876         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1877
1878         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1879         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1880         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1881         scan.scan.heap = NULL;
1882         scan.to = to->css.cgroup;
1883
1884         if (cgroup_scan_tasks(&scan.scan))
1885                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1886                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1887 }
1888
1889 /*
1890  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
1891  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1892  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1893  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1894  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1895  *
1896  * Called with cgroup_mutex held
1897  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1898  */
1899 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1900 {
1901         struct cpuset *parent;
1902
1903         /*
1904          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1905          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1906          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1907          */
1908         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1909                 return;
1910
1911         /*
1912          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1913          * has online cpus, so can't be empty).
1914          */
1915         parent = cs->parent;
1916         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1917                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1918                 parent = parent->parent;
1919
1920         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1921 }
1922
1923 /*
1924  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1925  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1926  *
1927  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1928  * cpus_allowed and mems_allowed.
1929  *
1930  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1931  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1932  * any of its children.
1933  *
1934  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1935  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1936  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1937  */
1938 static void scan_for_empty_cpusets(struct cpuset *root)
1939 {
1940         LIST_HEAD(queue);
1941         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1942         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1943         struct cgroup *cont;
1944         nodemask_t oldmems;
1945
1946         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1947
1948         while (!list_empty(&queue)) {
1949                 cp = list_first_entry(&queue, struct cpuset, stack_list);
1950                 list_del(queue.next);
1951                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1952                         child = cgroup_cs(cont);
1953                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1954                 }
1955
1956                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1957                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1958                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1959                         continue;
1960
1961                 oldmems = cp->mems_allowed;
1962
1963                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1964                 mutex_lock(&callback_mutex);
1965                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1966                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1967                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1968                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1969
1970                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1971                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1972                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1973                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1974                 else {
1975                         update_tasks_cpumask(cp, NULL);
1976                         update_tasks_nodemask(cp, &oldmems);
1977                 }
1978         }
1979 }
1980
1981 /*
1982  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1983  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1984  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1985  * but making no active use of cpusets.
1986  *
1987  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1988  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1989  *
1990  * Called within get_online_cpus().  Needs to call cgroup_lock()
1991  * before calling generate_sched_domains().
1992  */
1993 static int cpuset_track_online_cpus(struct notifier_block *unused_nb,
1994                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1995 {
1996         struct sched_domain_attr *attr;
1997         cpumask_t *doms;
1998         int ndoms;
1999
2000         switch (phase) {
2001         case CPU_ONLINE:
2002         case CPU_ONLINE_FROZEN:
2003         case CPU_DEAD:
2004         case CPU_DEAD_FROZEN:
2005                 break;
2006
2007         default:
2008                 return NOTIFY_DONE;
2009         }
2010
2011         cgroup_lock();
2012         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2013         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2014         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
2015         cgroup_unlock();
2016
2017         /* Have scheduler rebuild the domains */
2018         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
2019
2020         return NOTIFY_OK;
2021 }
2022
2023 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2024 /*
2025  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
2026  * Call this routine anytime after node_states[N_HIGH_MEMORY] changes.
2027  * See also the previous routine cpuset_track_online_cpus().
2028  */
2029 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2030                                 unsigned long action, void *arg)
2031 {
2032         cgroup_lock();
2033         switch (action) {
2034         case MEM_ONLINE:
2035                 top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2036                 break;
2037         case MEM_OFFLINE:
2038                 top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2039                 scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2040                 break;
2041         default:
2042                 break;
2043         }
2044         cgroup_unlock();
2045         return NOTIFY_OK;
2046 }
2047 #endif
2048
2049 /**
2050  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2051  *
2052  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2053  **/
2054
2055 void __init cpuset_init_smp(void)
2056 {
2057         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2058         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2059
2060         hotcpu_notifier(cpuset_track_online_cpus, 0);
2061         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, 10);
2062 }
2063
2064 /**
2065  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2066  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2067  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
2068  *
2069  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2070  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2071  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2072  * tasks cpuset.
2073  **/
2074
2075 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2076 {
2077         mutex_lock(&callback_mutex);
2078         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
2079         mutex_unlock(&callback_mutex);
2080 }
2081
2082 /**
2083  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2084  * Must be called with callback_mutex held.
2085  **/
2086 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2087 {
2088         task_lock(tsk);
2089         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2090         task_unlock(tsk);
2091 }
2092
2093 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2094 {
2095         nodes_setall(current->mems_allowed);
2096 }
2097
2098 /**
2099  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2100  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2101  *
2102  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2103  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2104  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2105  * tasks cpuset.
2106  **/
2107
2108 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2109 {
2110         nodemask_t mask;
2111
2112         mutex_lock(&callback_mutex);
2113         task_lock(tsk);
2114         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2115         task_unlock(tsk);
2116         mutex_unlock(&callback_mutex);
2117
2118         return mask;
2119 }
2120
2121 /**
2122  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2123  * @nodemask: the nodemask to be checked
2124  *
2125  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2126  */
2127 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2128 {
2129         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2130 }
2131
2132 /*
2133  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2134  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2135  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2136  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2137  */
2138 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2139 {
2140         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2141                 cs = cs->parent;
2142         return cs;
2143 }
2144
2145 /**
2146  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2147  * @z: is this zone on an allowed node?
2148  * @gfp_mask: memory allocation flags
2149  *
2150  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2151  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2152  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2153  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2154  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2155  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2156  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2157  * Otherwise, no.
2158  *
2159  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2160  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2161  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2162  * from an enclosing cpuset.
2163  *
2164  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2165  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2166  *
2167  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2168  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2169  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2170  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2171  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2172  *
2173  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2174  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2175  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2176  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2177  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2178  *
2179  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2180  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2181  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2182  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2183  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2184  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2185  * mutex.
2186  *
2187  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2188  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2189  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2190  * in interrupt, of course).
2191  *
2192  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2193  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2194  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2195  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2196  * affect that:
2197  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2198  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2199  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2200  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2201  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2202  *
2203  * Rule:
2204  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2205  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2206  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2207  */
2208
2209 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2210 {
2211         int node;                       /* node that zone z is on */
2212         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2213         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2214
2215         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2216                 return 1;
2217         node = zone_to_nid(z);
2218         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2219         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2220                 return 1;
2221         /*
2222          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2223          * been OOM killed to get memory anywhere.
2224          */
2225         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2226                 return 1;
2227         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2228                 return 0;
2229
2230         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2231                 return 1;
2232
2233         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2234         mutex_lock(&callback_mutex);
2235
2236         task_lock(current);
2237         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2238         task_unlock(current);
2239
2240         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2241         mutex_unlock(&callback_mutex);
2242         return allowed;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2247  * @z: is this zone on an allowed node?
2248  * @gfp_mask: memory allocation flags
2249  *
2250  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2251  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2252  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2253  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2254  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2255  *
2256  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2257  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2258  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2259  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2260  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2261  *
2262  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2263  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2264  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2265  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2266  * It never sleeps.
2267  */
2268
2269 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2270 {
2271         int node;                       /* node that zone z is on */
2272
2273         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2274                 return 1;
2275         node = zone_to_nid(z);
2276         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2277                 return 1;
2278         /*
2279          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2280          * been OOM killed to get memory anywhere.
2281          */
2282         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2283                 return 1;
2284         return 0;
2285 }
2286
2287 /**
2288  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2289  *
2290  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2291  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2292  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2293  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2294  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2295  * must be taken inside callback_mutex.
2296  */
2297
2298 void cpuset_lock(void)
2299 {
2300         mutex_lock(&callback_mutex);
2301 }
2302
2303 /**
2304  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2305  *
2306  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2307  */
2308
2309 void cpuset_unlock(void)
2310 {
2311         mutex_unlock(&callback_mutex);
2312 }
2313
2314 /**
2315  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2316  *
2317  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2318  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2319  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2320  * to determine on which node to start looking, as it will for
2321  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2322  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2323  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2324  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2325  *
2326  * We don't have to worry about the returned node being offline
2327  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2328  *
2329  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2330  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2331  * should not be possible for the following code to return an
2332  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2333  * is not returning the node where the allocation must be, only
2334  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2335  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2336  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2337  * See kmem_cache_alloc_node().
2338  */
2339
2340 int cpuset_mem_spread_node(void)
2341 {
2342         int node;
2343
2344         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2345         if (node == MAX_NUMNODES)
2346                 node = first_node(current->mems_allowed);
2347         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2348         return node;
2349 }
2350 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2351
2352 /**
2353  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2354  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2355  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2356  *
2357  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2358  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2359  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2360  * to the other.
2361  **/
2362
2363 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2364                                    const struct task_struct *tsk2)
2365 {
2366         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2367 }
2368
2369 /**
2370  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2371  * @task: pointer to task_struct of some task.
2372  *
2373  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2374  * mems_allowed to the kernel log.  Must hold task_lock(task) to allow
2375  * dereferencing task_cs(task).
2376  */
2377 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2378 {
2379         struct dentry *dentry;
2380
2381         dentry = task_cs(tsk)->css.cgroup->dentry;
2382         spin_lock(&cpuset_buffer_lock);
2383         snprintf(cpuset_name, CPUSET_NAME_LEN,
2384                  dentry ? (const char *)dentry->d_name.name : "/");
2385         nodelist_scnprintf(cpuset_nodelist, CPUSET_NODELIST_LEN,
2386                            tsk->mems_allowed);
2387         printk(KERN_INFO "%s cpuset=%s mems_allowed=%s\n",
2388                tsk->comm, cpuset_name, cpuset_nodelist);
2389         spin_unlock(&cpuset_buffer_lock);
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2394  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2395  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2396  */
2397
2398 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2399
2400 /**
2401  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2402  *
2403  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2404  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2405  *
2406  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2407  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2408  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2409  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2410  * or writing dirty pages.
2411  *
2412  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2413  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2414  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2415  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2416  **/
2417
2418 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2419 {
2420         task_lock(current);
2421         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2422         task_unlock(current);
2423 }
2424
2425 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2426 /*
2427  * proc_cpuset_show()
2428  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2429  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2430  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2431  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2432  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2433  *    anyway.
2434  */
2435 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2436 {
2437         struct pid *pid;
2438         struct task_struct *tsk;
2439         char *buf;
2440         struct cgroup_subsys_state *css;
2441         int retval;
2442
2443         retval = -ENOMEM;
2444         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2445         if (!buf)
2446                 goto out;
2447
2448         retval = -ESRCH;
2449         pid = m->private;
2450         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2451         if (!tsk)
2452                 goto out_free;
2453
2454         retval = -EINVAL;
2455         cgroup_lock();
2456         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2457         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2458         if (retval < 0)
2459                 goto out_unlock;
2460         seq_puts(m, buf);
2461         seq_putc(m, '\n');
2462 out_unlock:
2463         cgroup_unlock();
2464         put_task_struct(tsk);
2465 out_free:
2466         kfree(buf);
2467 out:
2468         return retval;
2469 }
2470
2471 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2472 {
2473         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2474         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2475 }
2476
2477 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2478         .open           = cpuset_open,
2479         .read           = seq_read,
2480         .llseek         = seq_lseek,
2481         .release        = single_release,
2482 };
2483 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2484
2485 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2486 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2487 {
2488         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2489         seq_cpumask(m, &task->cpus_allowed);
2490         seq_printf(m, "\n");
2491         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2492         seq_cpumask_list(m, &task->cpus_allowed);
2493         seq_printf(m, "\n");
2494         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2495         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2496         seq_printf(m, "\n");
2497         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2498         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2499         seq_printf(m, "\n");
2500 }