64ad59cfad9bc7c0d59e66616262c4dcc9c8608a
[linux-3.10.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *
18  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
19  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
20  *  distribution for more details.
21  */
22
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/errno.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/kmod.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/namei.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/sched.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/spinlock.h>
48 #include <linux/stat.h>
49 #include <linux/string.h>
50 #include <linux/time.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/sort.h>
53
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/atomic.h>
56 #include <linux/mutex.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58
59 /*
60  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
61  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
62  * short circuit some hooks.
63  */
64 int number_of_cpusets __read_mostly;
65
66 /* Retrieve the cpuset from a cgroup */
67 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
68 struct cpuset;
69
70 /* See "Frequency meter" comments, below. */
71
72 struct fmeter {
73         int cnt;                /* unprocessed events count */
74         int val;                /* most recent output value */
75         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
76         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
77 };
78
79 struct cpuset {
80         struct cgroup_subsys_state css;
81
82         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
83         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
84         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
85
86         struct cpuset *parent;          /* my parent */
87
88         /*
89          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
90          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
91          */
92         int mems_generation;
93
94         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
95
96         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
97         int pn;
98 };
99
100 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
101 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
102 {
103         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
104                             struct cpuset, css);
105 }
106
107 /* Retrieve the cpuset for a task */
108 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
109 {
110         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
111                             struct cpuset, css);
112 }
113
114
115 /* bits in struct cpuset flags field */
116 typedef enum {
117         CS_CPU_EXCLUSIVE,
118         CS_MEM_EXCLUSIVE,
119         CS_MEMORY_MIGRATE,
120         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
121         CS_SPREAD_PAGE,
122         CS_SPREAD_SLAB,
123 } cpuset_flagbits_t;
124
125 /* convenient tests for these bits */
126 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
127 {
128         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
129 }
130
131 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
132 {
133         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
134 }
135
136 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
137 {
138         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
139 }
140
141 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
142 {
143         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
144 }
145
146 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
147 {
148         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
149 }
150
151 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
152 {
153         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
154 }
155
156 /*
157  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
158  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
159  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
160  * the cpuset they're using changes generation.
161  *
162  * A single, global generation is needed because attach_task() could
163  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
164  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
165  *
166  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
167  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
168  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
169  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
170  * of its current->mems_allowed.
171  *
172  * Since cpuset_mems_generation is guarded by manage_mutex,
173  * there is no need to mark it atomic.
174  */
175 static int cpuset_mems_generation;
176
177 static struct cpuset top_cpuset = {
178         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
179         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
180         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
181 };
182
183 /*
184  * We have two global cpuset mutexes below.  They can nest.
185  * It is ok to first take manage_mutex, then nest callback_mutex.  We also
186  * require taking task_lock() when dereferencing a tasks cpuset pointer.
187  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
188  *
189  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
190  * holds manage_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
191  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
192  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
193  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
194  * also allocate memory while just holding manage_mutex.  While it is
195  * performing these checks, various callback routines can briefly
196  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
197  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
198  *
199  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
200  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
201  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
202  * __alloc_pages().
203  *
204  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
205  * access to cpusets.
206  *
207  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
208  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
209  *
210  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
211  * So in general, code holding manage_mutex or callback_mutex can't rely
212  * on the count field not changing.  However, if the count goes to
213  * zero, then only attach_task(), which holds both mutexes, can
214  * increment it again.  Because a count of zero means that no tasks
215  * are currently attached, therefore there is no way a task attached
216  * to that cpuset can fork (the other way to increment the count).
217  * So code holding manage_mutex or callback_mutex can safely assume that
218  * if the count is zero, it will stay zero.  Similarly, if a task
219  * holds manage_mutex or callback_mutex on a cpuset with zero count, it
220  * knows that the cpuset won't be removed, as cpuset_rmdir() needs
221  * both of those mutexes.
222  *
223  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
224  * the cpuset hierarchy holds manage_mutex across the entire operation,
225  * single threading all such cpuset modifications across the system.
226  *
227  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
228  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
229  * cpumasks and nodemasks.
230  *
231  * The fork and exit callbacks cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
232  * (usually) take either mutex.  These are the two most performance
233  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cpuset_exit(),
234  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then manage_mutex
235  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
236  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
237  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
238  *
239  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks
240  * is zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all
241  * tasks in the system use _some_ cpuset, and since there is always at
242  * least one task in the system (init), therefore, top_cpuset
243  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So we don't
244  * need a special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
245  *
246  * The above "Tale of Two Semaphores" would be complete, but for:
247  *
248  *      The task_lock() exception
249  *
250  * The need for this exception arises from the action of attach_task(),
251  * which overwrites one tasks cpuset pointer with another.  It does
252  * so using both mutexes, however there are several performance
253  * critical places that need to reference task->cpuset without the
254  * expense of grabbing a system global mutex.  Therefore except as
255  * noted below, when dereferencing or, as in attach_task(), modifying
256  * a tasks cpuset pointer we use task_lock(), which acts on a spinlock
257  * (task->alloc_lock) already in the task_struct routinely used for
258  * such matters.
259  *
260  * P.S.  One more locking exception.  RCU is used to guard the
261  * update of a tasks cpuset pointer by attach_task() and the
262  * access of task->cpuset->mems_generation via that pointer in
263  * the routine cpuset_update_task_memory_state().
264  */
265
266 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
267
268 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
269  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
270  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
271 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
272                          int flags, const char *unused_dev_name,
273                          void *data, struct vfsmount *mnt)
274 {
275         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
276         int ret = -ENODEV;
277         if (cgroup_fs) {
278                 char mountopts[] =
279                         "cpuset,noprefix,"
280                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
281                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
282                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
283                 put_filesystem(cgroup_fs);
284         }
285         return ret;
286 }
287
288 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
289         .name = "cpuset",
290         .get_sb = cpuset_get_sb,
291 };
292
293 /*
294  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
295  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
296  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
297  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
298  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
299  * task, return cpu_online_map.
300  *
301  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
302  * of cpu_online_map.
303  *
304  * Call with callback_mutex held.
305  */
306
307 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
308 {
309         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
310                 cs = cs->parent;
311         if (cs)
312                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
313         else
314                 *pmask = cpu_online_map;
315         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
316 }
317
318 /*
319  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
320  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
321  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
322  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
323  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
324  *
325  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
326  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
327  *
328  * Call with callback_mutex held.
329  */
330
331 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
332 {
333         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
334                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
335                 cs = cs->parent;
336         if (cs)
337                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
338                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
339         else
340                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
341         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
342 }
343
344 /**
345  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
346  *
347  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
348  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
349  * mempolicy to the new value.
350  *
351  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
352  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
353  * Do not call this routine if in_interrupt().
354  *
355  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
356  * called with or without manage_mutex held.  Thanks in part to
357  * 'the_top_cpuset_hack', the tasks cpuset pointer will never
358  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex and
359  * current->mm->mmap_sem during call.
360  *
361  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
362  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
363  * from concurrent freeing of current->cpuset by attach_task(),
364  * using RCU.
365  *
366  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
367  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
368  * an old value of mems_generation.  However this really only
369  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
370  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
371  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
372  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
373  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
374  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
375  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
376  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
377  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
378  * even exist.
379  *
380  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
381  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
382  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
383  * task has been modifying its cpuset.
384  */
385
386 void cpuset_update_task_memory_state(void)
387 {
388         int my_cpusets_mem_gen;
389         struct task_struct *tsk = current;
390         struct cpuset *cs;
391
392         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
393                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
394                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
395         } else {
396                 rcu_read_lock();
397                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
398                 rcu_read_unlock();
399         }
400
401         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
402                 mutex_lock(&callback_mutex);
403                 task_lock(tsk);
404                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
405                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
406                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
407                 if (is_spread_page(cs))
408                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
409                 else
410                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
411                 if (is_spread_slab(cs))
412                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
413                 else
414                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
415                 task_unlock(tsk);
416                 mutex_unlock(&callback_mutex);
417                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
418         }
419 }
420
421 /*
422  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
423  *
424  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
425  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
426  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_mutex.
427  */
428
429 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
430 {
431         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
432                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
433                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
434                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
435 }
436
437 /*
438  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
439  *                     follows the structural rules for cpusets.
440  *
441  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
442  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
443  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
444  * manage_mutex held.
445  *
446  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
447  * such as list traversal that depend on the actual address of the
448  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
449  *
450  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
451  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
452  * or flags changed to new, trial values.
453  *
454  * Return 0 if valid, -errno if not.
455  */
456
457 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
458 {
459         struct cgroup *cont;
460         struct cpuset *c, *par;
461
462         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
463         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
464                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
465                         return -EBUSY;
466         }
467
468         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
469         if (cur == &top_cpuset)
470                 return 0;
471
472         par = cur->parent;
473
474         /* We must be a subset of our parent cpuset */
475         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
476                 return -EACCES;
477
478         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
479         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
480                 c = cgroup_cs(cont);
481                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
482                     c != cur &&
483                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
484                         return -EINVAL;
485                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
486                     c != cur &&
487                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
488                         return -EINVAL;
489         }
490
491         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
492         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
493                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
494                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
495                         return -ENOSPC;
496                 }
497         }
498
499         return 0;
500 }
501
502 /*
503  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
504  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
505  */
506
507 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
508 {
509         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
510 }
511
512 /*
513  * rebuild_sched_domains()
514  *
515  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
516  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
517  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
518  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
519  * scheduler's dynamic sched domains.
520  *
521  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
522  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
523  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
524  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
525  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
526  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
527  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
528  *
529  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
530  * for a background explanation of this.
531  *
532  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
533  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
534  * domains when operating in the severe memory shortage situations
535  * that could cause allocation failures below.
536  *
537  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
538  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
539  * a call to the lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
540  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
541  * call lock_cpu_hotplug() while holding callback_mutex.  Elsewhere
542  * the kernel nests callback_mutex inside lock_cpu_hotplug() calls.
543  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
544  *
545  * The three key local variables below are:
546  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
547  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
548  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
549  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
550  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
551  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
552  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
553  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
554  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
555  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
556  *         is a subset of one of these domains, while there are as
557  *         many such domains as possible, each as small as possible.
558  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
559  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
560  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
561  *         value to determine what partition elements (sched domains)
562  *         were changed (added or removed.)
563  *
564  * Finding the best partition (set of domains):
565  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
566  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
567  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
568  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
569  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
570  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
571  *      any such pairs.
572  *
573  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
574  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
575  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
576  *      partition_sched_domains().
577  */
578
579 static void rebuild_sched_domains(void)
580 {
581         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
582         struct cpuset *cp;      /* scans q */
583         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
584         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
585         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
586         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
587         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
588         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
589
590         q = NULL;
591         csa = NULL;
592         doms = NULL;
593
594         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
595         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
596                 ndoms = 1;
597                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
598                 if (!doms)
599                         goto rebuild;
600                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
601                 goto rebuild;
602         }
603
604         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
605         if (IS_ERR(q))
606                 goto done;
607         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
608         if (!csa)
609                 goto done;
610         csn = 0;
611
612         cp = &top_cpuset;
613         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
614         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
615                 struct cgroup *cont;
616                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
617                 if (is_sched_load_balance(cp))
618                         csa[csn++] = cp;
619                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
620                         child = cgroup_cs(cont);
621                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
622                 }
623         }
624
625         for (i = 0; i < csn; i++)
626                 csa[i]->pn = i;
627         ndoms = csn;
628
629 restart:
630         /* Find the best partition (set of sched domains) */
631         for (i = 0; i < csn; i++) {
632                 struct cpuset *a = csa[i];
633                 int apn = a->pn;
634
635                 for (j = 0; j < csn; j++) {
636                         struct cpuset *b = csa[j];
637                         int bpn = b->pn;
638
639                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
640                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
641                                         struct cpuset *c = csa[k];
642
643                                         if (c->pn == bpn)
644                                                 c->pn = apn;
645                                 }
646                                 ndoms--;        /* one less element */
647                                 goto restart;
648                         }
649                 }
650         }
651
652         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
653         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
654         if (!doms)
655                 goto rebuild;
656
657         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
658                 struct cpuset *a = csa[i];
659                 int apn = a->pn;
660
661                 if (apn >= 0) {
662                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
663
664                         if (nslot == ndoms) {
665                                 static int warnings = 10;
666                                 if (warnings) {
667                                         printk(KERN_WARNING
668                                          "rebuild_sched_domains confused:"
669                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
670                                           " apn %d\n",
671                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
672                                         warnings--;
673                                 }
674                                 continue;
675                         }
676
677                         cpus_clear(*dp);
678                         for (j = i; j < csn; j++) {
679                                 struct cpuset *b = csa[j];
680
681                                 if (apn == b->pn) {
682                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
683                                         b->pn = -1;
684                                 }
685                         }
686                         nslot++;
687                 }
688         }
689         BUG_ON(nslot != ndoms);
690
691 rebuild:
692         /* Have scheduler rebuild sched domains */
693         lock_cpu_hotplug();
694         partition_sched_domains(ndoms, doms);
695         unlock_cpu_hotplug();
696
697 done:
698         if (q && !IS_ERR(q))
699                 kfifo_free(q);
700         kfree(csa);
701         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
702 }
703
704 /*
705  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
706  */
707
708 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
709 {
710         struct cpuset trialcs;
711         int retval;
712         int cpus_changed, is_load_balanced;
713
714         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
715         if (cs == &top_cpuset)
716                 return -EACCES;
717
718         trialcs = *cs;
719
720         /*
721          * An empty cpus_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
722          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
723          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
724          * with tasks have cpus.
725          */
726         buf = strstrip(buf);
727         if (!*buf) {
728                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
729         } else {
730                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
731                 if (retval < 0)
732                         return retval;
733         }
734         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
735         retval = validate_change(cs, &trialcs);
736         if (retval < 0)
737                 return retval;
738
739         cpus_changed = !cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed);
740         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
741
742         mutex_lock(&callback_mutex);
743         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
744         mutex_unlock(&callback_mutex);
745
746         if (cpus_changed && is_load_balanced)
747                 rebuild_sched_domains();
748
749         return 0;
750 }
751
752 /*
753  * cpuset_migrate_mm
754  *
755  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
756  *
757  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
758  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
759  *
760  *    Call holding manage_mutex, so our current->cpuset won't change
761  *    during this call, as manage_mutex holds off any attach_task()
762  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
763  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
764  *    our tasks cpuset.
765  *
766  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
767  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
768  *
769  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
770  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
771  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
772  *    migrating memory region.
773  *
774  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
775  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
776  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
777  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
778  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
779  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
780  *    nodemask.
781  */
782
783 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
784                                                         const nodemask_t *to)
785 {
786         struct task_struct *tsk = current;
787
788         cpuset_update_task_memory_state();
789
790         mutex_lock(&callback_mutex);
791         tsk->mems_allowed = *to;
792         mutex_unlock(&callback_mutex);
793
794         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
795
796         mutex_lock(&callback_mutex);
797         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
798         mutex_unlock(&callback_mutex);
799 }
800
801 /*
802  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
803  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
804  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
805  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
806  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
807  * pages to the new memory.
808  *
809  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
810  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
811  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
812  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
813  */
814
815 static void *cpuset_being_rebound;
816
817 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
818 {
819         struct cpuset trialcs;
820         nodemask_t oldmem;
821         struct task_struct *p;
822         struct mm_struct **mmarray;
823         int i, n, ntasks;
824         int migrate;
825         int fudge;
826         int retval;
827         struct cgroup_iter it;
828
829         /*
830          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
831          * it's read-only
832          */
833         if (cs == &top_cpuset)
834                 return -EACCES;
835
836         trialcs = *cs;
837
838         /*
839          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
840          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
841          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
842          * with tasks have memory.
843          */
844         buf = strstrip(buf);
845         if (!*buf) {
846                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
847         } else {
848                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
849                 if (retval < 0)
850                         goto done;
851         }
852         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed,
853                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
854         oldmem = cs->mems_allowed;
855         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
856                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
857                 goto done;
858         }
859         retval = validate_change(cs, &trialcs);
860         if (retval < 0)
861                 goto done;
862
863         mutex_lock(&callback_mutex);
864         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
865         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
866         mutex_unlock(&callback_mutex);
867
868         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_copy() rebind */
869
870         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
871         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
872         retval = -ENOMEM;
873
874         /*
875          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
876          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
877          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
878          * few more lines of code, we can retry until we get a big
879          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
880          */
881         while (1) {
882                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
883                 ntasks += fudge;
884                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
885                 if (!mmarray)
886                         goto done;
887                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
888                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
889                         break;                          /* got enough */
890                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
891                 kfree(mmarray);
892         }
893
894         n = 0;
895
896         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
897         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
898         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
899                 struct mm_struct *mm;
900
901                 if (n >= ntasks) {
902                         printk(KERN_WARNING
903                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
904                         break;
905                 }
906                 mm = get_task_mm(p);
907                 if (!mm)
908                         continue;
909                 mmarray[n++] = mm;
910         }
911         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
912         read_unlock(&tasklist_lock);
913
914         /*
915          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
916          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
917          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
918          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
919          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
920          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
921          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
922          * cpuset manage_mutex, we know that no other rebind effort will
923          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
924          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
925          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
926          */
927         migrate = is_memory_migrate(cs);
928         for (i = 0; i < n; i++) {
929                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
930
931                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
932                 if (migrate)
933                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
934                 mmput(mm);
935         }
936
937         /* We're done rebinding vma's to this cpusets new mems_allowed. */
938         kfree(mmarray);
939         cpuset_being_rebound = NULL;
940         retval = 0;
941 done:
942         return retval;
943 }
944
945 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
946 {
947         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
948 }
949
950 /*
951  * Call with manage_mutex held.
952  */
953
954 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
955 {
956         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
957                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
958         else
959                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
960         return 0;
961 }
962
963 /*
964  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
965  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
966  *                              CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
967  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
968  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
969  * cs:  the cpuset to update
970  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
971  *
972  * Call with manage_mutex held.
973  */
974
975 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
976 {
977         int turning_on;
978         struct cpuset trialcs;
979         int err;
980         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
981
982         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
983
984         trialcs = *cs;
985         if (turning_on)
986                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
987         else
988                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
989
990         err = validate_change(cs, &trialcs);
991         if (err < 0)
992                 return err;
993
994         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
995         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
996                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
997
998         mutex_lock(&callback_mutex);
999         cs->flags = trialcs.flags;
1000         mutex_unlock(&callback_mutex);
1001
1002         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1003                 rebuild_sched_domains();
1004
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1010  *
1011  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1012  * event frequency meter.  There are four routines:
1013  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1014  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1015  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1016  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1017  *
1018  * A common data structure is passed to each of these routines,
1019  * which is used to keep track of the state required to manage the
1020  * frequency meter and its digital filter.
1021  *
1022  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1023  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1024  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1025  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1026  *
1027  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1028  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1029  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1030  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1031  *
1032  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1033  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1034  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1035  * will be stable.
1036  *
1037  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1038  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1039  *
1040  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1041  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1042  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1043  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1044  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1045  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1046  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1047  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1048  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1049  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1050  * each event.
1051  */
1052
1053 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1054 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1055 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1056 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1057
1058 /* Initialize a frequency meter */
1059 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1060 {
1061         fmp->cnt = 0;
1062         fmp->val = 0;
1063         fmp->time = 0;
1064         spin_lock_init(&fmp->lock);
1065 }
1066
1067 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1068 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1069 {
1070         time_t now = get_seconds();
1071         time_t ticks = now - fmp->time;
1072
1073         if (ticks == 0)
1074                 return;
1075
1076         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1077         while (ticks-- > 0)
1078                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1079         fmp->time = now;
1080
1081         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1082         fmp->cnt = 0;
1083 }
1084
1085 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1086 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1087 {
1088         spin_lock(&fmp->lock);
1089         fmeter_update(fmp);
1090         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1091         spin_unlock(&fmp->lock);
1092 }
1093
1094 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1095 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1096 {
1097         int val;
1098
1099         spin_lock(&fmp->lock);
1100         fmeter_update(fmp);
1101         val = fmp->val;
1102         spin_unlock(&fmp->lock);
1103         return val;
1104 }
1105
1106 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1107                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1108 {
1109         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1110
1111         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1112                 return -ENOSPC;
1113
1114         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1115 }
1116
1117 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1118                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1119                           struct task_struct *tsk)
1120 {
1121         cpumask_t cpus;
1122         nodemask_t from, to;
1123         struct mm_struct *mm;
1124         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1125         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1126
1127         mutex_lock(&callback_mutex);
1128         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1129         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1130         mutex_unlock(&callback_mutex);
1131
1132         from = oldcs->mems_allowed;
1133         to = cs->mems_allowed;
1134         mm = get_task_mm(tsk);
1135         if (mm) {
1136                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1137                 if (is_memory_migrate(cs))
1138                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1139                 mmput(mm);
1140         }
1141
1142 }
1143
1144 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1145
1146 typedef enum {
1147         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1148         FILE_CPULIST,
1149         FILE_MEMLIST,
1150         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1151         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1152         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1153         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1154         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1155         FILE_SPREAD_PAGE,
1156         FILE_SPREAD_SLAB,
1157 } cpuset_filetype_t;
1158
1159 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1160                                         struct cftype *cft,
1161                                         struct file *file,
1162                                         const char __user *userbuf,
1163                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1164 {
1165         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1166         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1167         char *buffer;
1168         int retval = 0;
1169
1170         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1171         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1172                 return -E2BIG;
1173
1174         /* +1 for nul-terminator */
1175         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1176                 return -ENOMEM;
1177
1178         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1179                 retval = -EFAULT;
1180                 goto out1;
1181         }
1182         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1183
1184         cgroup_lock();
1185
1186         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1187                 retval = -ENODEV;
1188                 goto out2;
1189         }
1190
1191         switch (type) {
1192         case FILE_CPULIST:
1193                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1194                 break;
1195         case FILE_MEMLIST:
1196                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1197                 break;
1198         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1199                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1200                 break;
1201         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1202                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1203                 break;
1204         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1205                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, buffer);
1206                 break;
1207         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1208                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1209                 break;
1210         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1211                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1212                 break;
1213         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1214                 retval = -EACCES;
1215                 break;
1216         case FILE_SPREAD_PAGE:
1217                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, buffer);
1218                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1219                 break;
1220         case FILE_SPREAD_SLAB:
1221                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, buffer);
1222                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1223                 break;
1224         default:
1225                 retval = -EINVAL;
1226                 goto out2;
1227         }
1228
1229         if (retval == 0)
1230                 retval = nbytes;
1231 out2:
1232         cgroup_unlock();
1233 out1:
1234         kfree(buffer);
1235         return retval;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1240  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1241  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1242  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1243  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1244  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1245  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1246  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1247  * across a page fault.
1248  */
1249
1250 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1251 {
1252         cpumask_t mask;
1253
1254         mutex_lock(&callback_mutex);
1255         mask = cs->cpus_allowed;
1256         mutex_unlock(&callback_mutex);
1257
1258         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1259 }
1260
1261 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1262 {
1263         nodemask_t mask;
1264
1265         mutex_lock(&callback_mutex);
1266         mask = cs->mems_allowed;
1267         mutex_unlock(&callback_mutex);
1268
1269         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1270 }
1271
1272 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1273                                        struct cftype *cft,
1274                                        struct file *file,
1275                                        char __user *buf,
1276                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1277 {
1278         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1279         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1280         char *page;
1281         ssize_t retval = 0;
1282         char *s;
1283
1284         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1285                 return -ENOMEM;
1286
1287         s = page;
1288
1289         switch (type) {
1290         case FILE_CPULIST:
1291                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1292                 break;
1293         case FILE_MEMLIST:
1294                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1295                 break;
1296         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1297                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1298                 break;
1299         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1300                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1301                 break;
1302         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1303                 *s++ = is_sched_load_balance(cs) ? '1' : '0';
1304                 break;
1305         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1306                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1307                 break;
1308         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1309                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1310                 break;
1311         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1312                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1313                 break;
1314         case FILE_SPREAD_PAGE:
1315                 *s++ = is_spread_page(cs) ? '1' : '0';
1316                 break;
1317         case FILE_SPREAD_SLAB:
1318                 *s++ = is_spread_slab(cs) ? '1' : '0';
1319                 break;
1320         default:
1321                 retval = -EINVAL;
1322                 goto out;
1323         }
1324         *s++ = '\n';
1325
1326         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1327 out:
1328         free_page((unsigned long)page);
1329         return retval;
1330 }
1331
1332
1333
1334
1335
1336 /*
1337  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1338  */
1339
1340 static struct cftype cft_cpus = {
1341         .name = "cpus",
1342         .read = cpuset_common_file_read,
1343         .write = cpuset_common_file_write,
1344         .private = FILE_CPULIST,
1345 };
1346
1347 static struct cftype cft_mems = {
1348         .name = "mems",
1349         .read = cpuset_common_file_read,
1350         .write = cpuset_common_file_write,
1351         .private = FILE_MEMLIST,
1352 };
1353
1354 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1355         .name = "cpu_exclusive",
1356         .read = cpuset_common_file_read,
1357         .write = cpuset_common_file_write,
1358         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1359 };
1360
1361 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1362         .name = "mem_exclusive",
1363         .read = cpuset_common_file_read,
1364         .write = cpuset_common_file_write,
1365         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1366 };
1367
1368 static struct cftype cft_sched_load_balance = {
1369         .name = "sched_load_balance",
1370         .read = cpuset_common_file_read,
1371         .write = cpuset_common_file_write,
1372         .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1373 };
1374
1375 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1376         .name = "memory_migrate",
1377         .read = cpuset_common_file_read,
1378         .write = cpuset_common_file_write,
1379         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1380 };
1381
1382 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1383         .name = "memory_pressure_enabled",
1384         .read = cpuset_common_file_read,
1385         .write = cpuset_common_file_write,
1386         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1387 };
1388
1389 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1390         .name = "memory_pressure",
1391         .read = cpuset_common_file_read,
1392         .write = cpuset_common_file_write,
1393         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1394 };
1395
1396 static struct cftype cft_spread_page = {
1397         .name = "memory_spread_page",
1398         .read = cpuset_common_file_read,
1399         .write = cpuset_common_file_write,
1400         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1401 };
1402
1403 static struct cftype cft_spread_slab = {
1404         .name = "memory_spread_slab",
1405         .read = cpuset_common_file_read,
1406         .write = cpuset_common_file_write,
1407         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1408 };
1409
1410 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1411 {
1412         int err;
1413
1414         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpus)) < 0)
1415                 return err;
1416         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mems)) < 0)
1417                 return err;
1418         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1419                 return err;
1420         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1421                 return err;
1422         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_migrate)) < 0)
1423                 return err;
1424         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_sched_load_balance)) < 0)
1425                 return err;
1426         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_pressure)) < 0)
1427                 return err;
1428         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_page)) < 0)
1429                 return err;
1430         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_slab)) < 0)
1431                 return err;
1432         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1433         if (err == 0 && !cont->parent)
1434                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1435                                          &cft_memory_pressure_enabled);
1436         return 0;
1437 }
1438
1439 /*
1440  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1441  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1442  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1443  * be moved into 'cgroup'.
1444  *
1445  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1446  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1447  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1448  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1449  *
1450  * If this becomes a problem for some users who wish to
1451  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1452  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1453  * (and likewise for mems) to the new cgroup.
1454  */
1455 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1456                               struct cgroup *cgroup)
1457 {
1458         struct cgroup *parent, *child;
1459         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1460
1461         parent = cgroup->parent;
1462         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1463                 cs = cgroup_cs(child);
1464                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1465                         return;
1466         }
1467         cs = cgroup_cs(cgroup);
1468         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1469
1470         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1471         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1472         return;
1473 }
1474
1475 /*
1476  *      cpuset_create - create a cpuset
1477  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1478  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1479  *      mode:           mode to set on new inode
1480  *
1481  *      Must be called with the mutex on the parent inode held
1482  */
1483
1484 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1485         struct cgroup_subsys *ss,
1486         struct cgroup *cont)
1487 {
1488         struct cpuset *cs;
1489         struct cpuset *parent;
1490
1491         if (!cont->parent) {
1492                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1493                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1494                 return &top_cpuset.css;
1495         }
1496         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1497         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1498         if (!cs)
1499                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1500
1501         cpuset_update_task_memory_state();
1502         cs->flags = 0;
1503         if (is_spread_page(parent))
1504                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1505         if (is_spread_slab(parent))
1506                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1507         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1508         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1509         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1510         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1511         fmeter_init(&cs->fmeter);
1512
1513         cs->parent = parent;
1514         number_of_cpusets++;
1515         return &cs->css ;
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1520  *
1521  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1522  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1523  * will call rebuild_sched_domains().  The lock_cpu_hotplug()
1524  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1525  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1526  * lock_cpu_hotplug() calls.  So the reverse nesting would risk an
1527  * ABBA deadlock.
1528  */
1529
1530 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1531 {
1532         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1533
1534         cpuset_update_task_memory_state();
1535
1536         if (is_sched_load_balance(cs))
1537                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, "0");
1538
1539         number_of_cpusets--;
1540         kfree(cs);
1541 }
1542
1543 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1544         .name = "cpuset",
1545         .create = cpuset_create,
1546         .destroy  = cpuset_destroy,
1547         .can_attach = cpuset_can_attach,
1548         .attach = cpuset_attach,
1549         .populate = cpuset_populate,
1550         .post_clone = cpuset_post_clone,
1551         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1552         .early_init = 1,
1553 };
1554
1555 /*
1556  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1557  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1558  * are harmless.
1559  */
1560
1561 int __init cpuset_init_early(void)
1562 {
1563         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1564         return 0;
1565 }
1566
1567
1568 /**
1569  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1570  *
1571  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1572  **/
1573
1574 int __init cpuset_init(void)
1575 {
1576         int err = 0;
1577
1578         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
1579         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1580
1581         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1582         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1583         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1584
1585         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1586         if (err < 0)
1587                 return err;
1588
1589         number_of_cpusets = 1;
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1595  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1596  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1597  * last CPU or node from a cpuset, then the guarantee_online_cpus()
1598  * or guarantee_online_mems() code will use that emptied cpusets
1599  * parent online CPUs or nodes.  Cpusets that were already empty of
1600  * CPUs or nodes are left empty.
1601  *
1602  * This routine is intentionally inefficient in a couple of regards.
1603  * It will check all cpusets in a subtree even if the top cpuset of
1604  * the subtree has no offline CPUs or nodes.  It checks both CPUs and
1605  * nodes, even though the caller could have been coded to know that
1606  * only one of CPUs or nodes needed to be checked on a given call.
1607  * This was done to minimize text size rather than cpu cycles.
1608  *
1609  * Call with both manage_mutex and callback_mutex held.
1610  *
1611  * Recursive, on depth of cpuset subtree.
1612  */
1613
1614 static void guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(const struct cpuset *cur)
1615 {
1616         struct cgroup *cont;
1617         struct cpuset *c;
1618
1619         /* Each of our child cpusets mems must be online */
1620         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
1621                 c = cgroup_cs(cont);
1622                 guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(c);
1623                 if (!cpus_empty(c->cpus_allowed))
1624                         guarantee_online_cpus(c, &c->cpus_allowed);
1625                 if (!nodes_empty(c->mems_allowed))
1626                         guarantee_online_mems(c, &c->mems_allowed);
1627         }
1628 }
1629
1630 /*
1631  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1632  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1633  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug
1634  * event.
1635  *
1636  * To ensure that we don't remove a CPU or node from the top cpuset
1637  * that is currently in use by a child cpuset (which would violate
1638  * the rule that cpusets must be subsets of their parent), we first
1639  * call the recursive routine guarantee_online_cpus_mems_in_subtree().
1640  *
1641  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1642  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1643  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1644  * in order to minimize text size.
1645  */
1646
1647 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1648 {
1649         cgroup_lock();
1650         mutex_lock(&callback_mutex);
1651
1652         guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(&top_cpuset);
1653         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1654         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1655
1656         mutex_unlock(&callback_mutex);
1657         cgroup_unlock();
1658 }
1659
1660 /*
1661  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1662  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1663  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1664  * but making no active use of cpusets.
1665  *
1666  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1667  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1668  */
1669
1670 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1671                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1672 {
1673         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1674                 return NOTIFY_DONE;
1675
1676         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1677         return 0;
1678 }
1679
1680 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1681 /*
1682  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1683  * Call this routine anytime after you change
1684  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1685  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1686  */
1687
1688 void cpuset_track_online_nodes(void)
1689 {
1690         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1691 }
1692 #endif
1693
1694 /**
1695  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1696  *
1697  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1698  **/
1699
1700 void __init cpuset_init_smp(void)
1701 {
1702         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1703         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1704
1705         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1706 }
1707
1708 /**
1709
1710  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1711  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1712  *
1713  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1714  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1715  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1716  * tasks cpuset.
1717  **/
1718
1719 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
1720 {
1721         cpumask_t mask;
1722
1723         mutex_lock(&callback_mutex);
1724         task_lock(tsk);
1725         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), &mask);
1726         task_unlock(tsk);
1727         mutex_unlock(&callback_mutex);
1728
1729         return mask;
1730 }
1731
1732 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1733 {
1734         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1735 }
1736
1737 /**
1738  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1739  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1740  *
1741  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1742  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1743  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1744  * tasks cpuset.
1745  **/
1746
1747 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1748 {
1749         nodemask_t mask;
1750
1751         mutex_lock(&callback_mutex);
1752         task_lock(tsk);
1753         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
1754         task_unlock(tsk);
1755         mutex_unlock(&callback_mutex);
1756
1757         return mask;
1758 }
1759
1760 /**
1761  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
1762  * @zl: the zonelist to be checked
1763  *
1764  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
1765  */
1766 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
1767 {
1768         int i;
1769
1770         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
1771                 int nid = zone_to_nid(zl->zones[i]);
1772
1773                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
1774                         return 1;
1775         }
1776         return 0;
1777 }
1778
1779 /*
1780  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1781  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
1782  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1783  * returns the root cpuset.
1784  */
1785 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1786 {
1787         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1788                 cs = cs->parent;
1789         return cs;
1790 }
1791
1792 /**
1793  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1794  * @z: is this zone on an allowed node?
1795  * @gfp_mask: memory allocation flags
1796  *
1797  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
1798  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1799  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
1800  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
1801  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
1802  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
1803  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
1804  * Otherwise, no.
1805  *
1806  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
1807  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
1808  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
1809  * from an enclosing cpuset.
1810  *
1811  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
1812  * hardwall cpusets, and never sleeps.
1813  *
1814  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
1815  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
1816  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
1817  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
1818  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
1819  *
1820  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
1821  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
1822  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
1823  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
1824  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
1825  *
1826  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
1827  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
1828  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
1829  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
1830  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
1831  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
1832  * mutex.
1833  *
1834  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
1835  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
1836  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
1837  * in interrupt, of course).
1838  *
1839  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
1840  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
1841  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
1842  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
1843  * affect that:
1844  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
1845  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
1846  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
1847  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
1848  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
1849  *
1850  * Rule:
1851  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
1852  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
1853  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
1854  */
1855
1856 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
1857 {
1858         int node;                       /* node that zone z is on */
1859         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
1860         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
1861
1862         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
1863                 return 1;
1864         node = zone_to_nid(z);
1865         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
1866         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
1867                 return 1;
1868         /*
1869          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1870          * been OOM killed to get memory anywhere.
1871          */
1872         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1873                 return 1;
1874         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
1875                 return 0;
1876
1877         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1878                 return 1;
1879
1880         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
1881         mutex_lock(&callback_mutex);
1882
1883         task_lock(current);
1884         cs = nearest_exclusive_ancestor(task_cs(current));
1885         task_unlock(current);
1886
1887         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
1888         mutex_unlock(&callback_mutex);
1889         return allowed;
1890 }
1891
1892 /*
1893  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1894  * @z: is this zone on an allowed node?
1895  * @gfp_mask: memory allocation flags
1896  *
1897  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
1898  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1899  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
1900  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
1901  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
1902  *
1903  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
1904  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
1905  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
1906  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
1907  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
1908  *
1909  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
1910  * this variant requires that the zone be in the current tasks
1911  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
1912  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
1913  * It never sleeps.
1914  */
1915
1916 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
1917 {
1918         int node;                       /* node that zone z is on */
1919
1920         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
1921                 return 1;
1922         node = zone_to_nid(z);
1923         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
1924                 return 1;
1925         /*
1926          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1927          * been OOM killed to get memory anywhere.
1928          */
1929         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1930                 return 1;
1931         return 0;
1932 }
1933
1934 /**
1935  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
1936  *
1937  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
1938  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
1939  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
1940  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
1941  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
1942  * must be taken inside callback_mutex.
1943  */
1944
1945 void cpuset_lock(void)
1946 {
1947         mutex_lock(&callback_mutex);
1948 }
1949
1950 /**
1951  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
1952  *
1953  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
1954  */
1955
1956 void cpuset_unlock(void)
1957 {
1958         mutex_unlock(&callback_mutex);
1959 }
1960
1961 /**
1962  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
1963  *
1964  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
1965  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
1966  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
1967  * to determine on which node to start looking, as it will for
1968  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
1969  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
1970  * local node to look for a free page, rather spread the starting
1971  * node around the tasks mems_allowed nodes.
1972  *
1973  * We don't have to worry about the returned node being offline
1974  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
1975  *
1976  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
1977  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
1978  * should not be possible for the following code to return an
1979  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
1980  * is not returning the node where the allocation must be, only
1981  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
1982  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
1983  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
1984  * See kmem_cache_alloc_node().
1985  */
1986
1987 int cpuset_mem_spread_node(void)
1988 {
1989         int node;
1990
1991         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
1992         if (node == MAX_NUMNODES)
1993                 node = first_node(current->mems_allowed);
1994         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
1995         return node;
1996 }
1997 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
1998
1999 /**
2000  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2001  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2002  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2003  *
2004  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2005  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2006  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2007  * to the other.
2008  **/
2009
2010 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2011                                    const struct task_struct *tsk2)
2012 {
2013         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2018  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2019  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2020  */
2021
2022 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2023
2024 /**
2025  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2026  *
2027  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2028  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2029  *
2030  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2031  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2032  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2033  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2034  * or writing dirty pages.
2035  *
2036  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2037  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2038  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2039  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2040  **/
2041
2042 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2043 {
2044         task_lock(current);
2045         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2046         task_unlock(current);
2047 }
2048
2049 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2050 /*
2051  * proc_cpuset_show()
2052  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2053  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2054  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2055  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2056  *    and we take manage_mutex, keeping attach_task() from changing it
2057  *    anyway.  No need to check that tsk->cpuset != NULL, thanks to
2058  *    the_top_cpuset_hack in cpuset_exit(), which sets an exiting tasks
2059  *    cpuset to top_cpuset.
2060  */
2061 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2062 {
2063         struct pid *pid;
2064         struct task_struct *tsk;
2065         char *buf;
2066         struct cgroup_subsys_state *css;
2067         int retval;
2068
2069         retval = -ENOMEM;
2070         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2071         if (!buf)
2072                 goto out;
2073
2074         retval = -ESRCH;
2075         pid = m->private;
2076         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2077         if (!tsk)
2078                 goto out_free;
2079
2080         retval = -EINVAL;
2081         cgroup_lock();
2082         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2083         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2084         if (retval < 0)
2085                 goto out_unlock;
2086         seq_puts(m, buf);
2087         seq_putc(m, '\n');
2088 out_unlock:
2089         cgroup_unlock();
2090         put_task_struct(tsk);
2091 out_free:
2092         kfree(buf);
2093 out:
2094         return retval;
2095 }
2096
2097 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2098 {
2099         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2100         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2101 }
2102
2103 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2104         .open           = cpuset_open,
2105         .read           = seq_read,
2106         .llseek         = seq_lseek,
2107         .release        = single_release,
2108 };
2109 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2110
2111 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2112 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2113 {
2114         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2115         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2116         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2117         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2118         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2119         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2120         return buffer;
2121 }