Fix cpusets update_cpumask
[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/prio_heap.h>
42 #include <linux/proc_fs.h>
43 #include <linux/rcupdate.h>
44 #include <linux/sched.h>
45 #include <linux/seq_file.h>
46 #include <linux/security.h>
47 #include <linux/slab.h>
48 #include <linux/spinlock.h>
49 #include <linux/stat.h>
50 #include <linux/string.h>
51 #include <linux/time.h>
52 #include <linux/backing-dev.h>
53 #include <linux/sort.h>
54
55 #include <asm/uaccess.h>
56 #include <asm/atomic.h>
57 #include <linux/mutex.h>
58 #include <linux/kfifo.h>
59
60 /*
61  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
62  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
63  * short circuit some hooks.
64  */
65 int number_of_cpusets __read_mostly;
66
67 /* Retrieve the cpuset from a cgroup */
68 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
69 struct cpuset;
70
71 /* See "Frequency meter" comments, below. */
72
73 struct fmeter {
74         int cnt;                /* unprocessed events count */
75         int val;                /* most recent output value */
76         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
77         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
78 };
79
80 struct cpuset {
81         struct cgroup_subsys_state css;
82
83         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
84         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
85         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
86
87         struct cpuset *parent;          /* my parent */
88
89         /*
90          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
91          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
92          */
93         int mems_generation;
94
95         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
96
97         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
98         int pn;
99 };
100
101 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
102 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
103 {
104         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
105                             struct cpuset, css);
106 }
107
108 /* Retrieve the cpuset for a task */
109 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
110 {
111         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
112                             struct cpuset, css);
113 }
114
115
116 /* bits in struct cpuset flags field */
117 typedef enum {
118         CS_CPU_EXCLUSIVE,
119         CS_MEM_EXCLUSIVE,
120         CS_MEMORY_MIGRATE,
121         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
122         CS_SPREAD_PAGE,
123         CS_SPREAD_SLAB,
124 } cpuset_flagbits_t;
125
126 /* convenient tests for these bits */
127 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
128 {
129         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
130 }
131
132 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
133 {
134         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
135 }
136
137 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
138 {
139         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
140 }
141
142 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
143 {
144         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
145 }
146
147 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
148 {
149         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
150 }
151
152 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
153 {
154         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
155 }
156
157 /*
158  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
159  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
160  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
161  * the cpuset they're using changes generation.
162  *
163  * A single, global generation is needed because attach_task() could
164  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
165  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
166  *
167  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
168  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
169  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
170  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
171  * of its current->mems_allowed.
172  *
173  * Since cpuset_mems_generation is guarded by manage_mutex,
174  * there is no need to mark it atomic.
175  */
176 static int cpuset_mems_generation;
177
178 static struct cpuset top_cpuset = {
179         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
180         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
181         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
182 };
183
184 /*
185  * We have two global cpuset mutexes below.  They can nest.
186  * It is ok to first take manage_mutex, then nest callback_mutex.  We also
187  * require taking task_lock() when dereferencing a tasks cpuset pointer.
188  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
189  *
190  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
191  * holds manage_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
192  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
193  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
194  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
195  * also allocate memory while just holding manage_mutex.  While it is
196  * performing these checks, various callback routines can briefly
197  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
198  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
199  *
200  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
201  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
202  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
203  * __alloc_pages().
204  *
205  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
206  * access to cpusets.
207  *
208  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
209  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
210  *
211  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
212  * So in general, code holding manage_mutex or callback_mutex can't rely
213  * on the count field not changing.  However, if the count goes to
214  * zero, then only attach_task(), which holds both mutexes, can
215  * increment it again.  Because a count of zero means that no tasks
216  * are currently attached, therefore there is no way a task attached
217  * to that cpuset can fork (the other way to increment the count).
218  * So code holding manage_mutex or callback_mutex can safely assume that
219  * if the count is zero, it will stay zero.  Similarly, if a task
220  * holds manage_mutex or callback_mutex on a cpuset with zero count, it
221  * knows that the cpuset won't be removed, as cpuset_rmdir() needs
222  * both of those mutexes.
223  *
224  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
225  * the cpuset hierarchy holds manage_mutex across the entire operation,
226  * single threading all such cpuset modifications across the system.
227  *
228  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
229  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
230  * cpumasks and nodemasks.
231  *
232  * The fork and exit callbacks cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
233  * (usually) take either mutex.  These are the two most performance
234  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cpuset_exit(),
235  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then manage_mutex
236  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
237  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
238  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
239  *
240  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks
241  * is zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all
242  * tasks in the system use _some_ cpuset, and since there is always at
243  * least one task in the system (init), therefore, top_cpuset
244  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So we don't
245  * need a special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
246  *
247  * The above "Tale of Two Semaphores" would be complete, but for:
248  *
249  *      The task_lock() exception
250  *
251  * The need for this exception arises from the action of attach_task(),
252  * which overwrites one tasks cpuset pointer with another.  It does
253  * so using both mutexes, however there are several performance
254  * critical places that need to reference task->cpuset without the
255  * expense of grabbing a system global mutex.  Therefore except as
256  * noted below, when dereferencing or, as in attach_task(), modifying
257  * a tasks cpuset pointer we use task_lock(), which acts on a spinlock
258  * (task->alloc_lock) already in the task_struct routinely used for
259  * such matters.
260  *
261  * P.S.  One more locking exception.  RCU is used to guard the
262  * update of a tasks cpuset pointer by attach_task() and the
263  * access of task->cpuset->mems_generation via that pointer in
264  * the routine cpuset_update_task_memory_state().
265  */
266
267 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
268
269 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
270  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
271  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
272 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
273                          int flags, const char *unused_dev_name,
274                          void *data, struct vfsmount *mnt)
275 {
276         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
277         int ret = -ENODEV;
278         if (cgroup_fs) {
279                 char mountopts[] =
280                         "cpuset,noprefix,"
281                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
282                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
283                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
284                 put_filesystem(cgroup_fs);
285         }
286         return ret;
287 }
288
289 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
290         .name = "cpuset",
291         .get_sb = cpuset_get_sb,
292 };
293
294 /*
295  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
296  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
297  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
298  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
299  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
300  * task, return cpu_online_map.
301  *
302  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
303  * of cpu_online_map.
304  *
305  * Call with callback_mutex held.
306  */
307
308 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
309 {
310         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
311                 cs = cs->parent;
312         if (cs)
313                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
314         else
315                 *pmask = cpu_online_map;
316         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
317 }
318
319 /*
320  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
321  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
322  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
323  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
324  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
325  *
326  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
327  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
328  *
329  * Call with callback_mutex held.
330  */
331
332 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
333 {
334         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
335                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
336                 cs = cs->parent;
337         if (cs)
338                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
339                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
340         else
341                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
342         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
343 }
344
345 /**
346  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
347  *
348  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
349  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
350  * mempolicy to the new value.
351  *
352  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
353  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
354  * Do not call this routine if in_interrupt().
355  *
356  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
357  * called with or without manage_mutex held.  Thanks in part to
358  * 'the_top_cpuset_hack', the tasks cpuset pointer will never
359  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex and
360  * current->mm->mmap_sem during call.
361  *
362  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
363  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
364  * from concurrent freeing of current->cpuset by attach_task(),
365  * using RCU.
366  *
367  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
368  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
369  * an old value of mems_generation.  However this really only
370  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
371  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
372  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
373  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
374  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
375  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
376  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
377  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
378  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
379  * even exist.
380  *
381  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
382  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
383  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
384  * task has been modifying its cpuset.
385  */
386
387 void cpuset_update_task_memory_state(void)
388 {
389         int my_cpusets_mem_gen;
390         struct task_struct *tsk = current;
391         struct cpuset *cs;
392
393         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
394                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
395                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
396         } else {
397                 rcu_read_lock();
398                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
399                 rcu_read_unlock();
400         }
401
402         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
403                 mutex_lock(&callback_mutex);
404                 task_lock(tsk);
405                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
406                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
407                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
408                 if (is_spread_page(cs))
409                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
410                 else
411                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
412                 if (is_spread_slab(cs))
413                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
414                 else
415                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
416                 task_unlock(tsk);
417                 mutex_unlock(&callback_mutex);
418                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
419         }
420 }
421
422 /*
423  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
424  *
425  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
426  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
427  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_mutex.
428  */
429
430 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
431 {
432         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
433                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
434                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
435                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
436 }
437
438 /*
439  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
440  *                     follows the structural rules for cpusets.
441  *
442  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
443  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
444  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
445  * manage_mutex held.
446  *
447  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
448  * such as list traversal that depend on the actual address of the
449  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
450  *
451  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
452  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
453  * or flags changed to new, trial values.
454  *
455  * Return 0 if valid, -errno if not.
456  */
457
458 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
459 {
460         struct cgroup *cont;
461         struct cpuset *c, *par;
462
463         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
464         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
465                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
466                         return -EBUSY;
467         }
468
469         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
470         if (cur == &top_cpuset)
471                 return 0;
472
473         par = cur->parent;
474
475         /* We must be a subset of our parent cpuset */
476         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
477                 return -EACCES;
478
479         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
480         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
481                 c = cgroup_cs(cont);
482                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
483                     c != cur &&
484                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
485                         return -EINVAL;
486                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
487                     c != cur &&
488                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
489                         return -EINVAL;
490         }
491
492         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
493         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
494                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
495                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
496                         return -ENOSPC;
497                 }
498         }
499
500         return 0;
501 }
502
503 /*
504  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
505  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
506  */
507
508 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
509 {
510         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
511 }
512
513 /*
514  * rebuild_sched_domains()
515  *
516  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
517  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
518  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
519  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
520  * scheduler's dynamic sched domains.
521  *
522  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
523  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
524  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
525  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
526  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
527  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
528  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
529  *
530  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
531  * for a background explanation of this.
532  *
533  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
534  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
535  * domains when operating in the severe memory shortage situations
536  * that could cause allocation failures below.
537  *
538  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
539  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
540  * a call to the lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
541  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
542  * call lock_cpu_hotplug() while holding callback_mutex.  Elsewhere
543  * the kernel nests callback_mutex inside lock_cpu_hotplug() calls.
544  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
545  *
546  * The three key local variables below are:
547  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
548  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
549  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
550  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
551  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
552  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
553  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
554  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
555  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
556  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
557  *         is a subset of one of these domains, while there are as
558  *         many such domains as possible, each as small as possible.
559  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
560  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
561  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
562  *         value to determine what partition elements (sched domains)
563  *         were changed (added or removed.)
564  *
565  * Finding the best partition (set of domains):
566  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
567  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
568  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
569  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
570  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
571  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
572  *      any such pairs.
573  *
574  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
575  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
576  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
577  *      partition_sched_domains().
578  */
579
580 static void rebuild_sched_domains(void)
581 {
582         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
583         struct cpuset *cp;      /* scans q */
584         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
585         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
586         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
587         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
588         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
589         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
590
591         q = NULL;
592         csa = NULL;
593         doms = NULL;
594
595         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
596         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
597                 ndoms = 1;
598                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
599                 if (!doms)
600                         goto rebuild;
601                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
602                 goto rebuild;
603         }
604
605         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
606         if (IS_ERR(q))
607                 goto done;
608         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
609         if (!csa)
610                 goto done;
611         csn = 0;
612
613         cp = &top_cpuset;
614         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
615         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
616                 struct cgroup *cont;
617                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
618                 if (is_sched_load_balance(cp))
619                         csa[csn++] = cp;
620                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
621                         child = cgroup_cs(cont);
622                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
623                 }
624         }
625
626         for (i = 0; i < csn; i++)
627                 csa[i]->pn = i;
628         ndoms = csn;
629
630 restart:
631         /* Find the best partition (set of sched domains) */
632         for (i = 0; i < csn; i++) {
633                 struct cpuset *a = csa[i];
634                 int apn = a->pn;
635
636                 for (j = 0; j < csn; j++) {
637                         struct cpuset *b = csa[j];
638                         int bpn = b->pn;
639
640                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
641                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
642                                         struct cpuset *c = csa[k];
643
644                                         if (c->pn == bpn)
645                                                 c->pn = apn;
646                                 }
647                                 ndoms--;        /* one less element */
648                                 goto restart;
649                         }
650                 }
651         }
652
653         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
654         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
655         if (!doms)
656                 goto rebuild;
657
658         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
659                 struct cpuset *a = csa[i];
660                 int apn = a->pn;
661
662                 if (apn >= 0) {
663                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
664
665                         if (nslot == ndoms) {
666                                 static int warnings = 10;
667                                 if (warnings) {
668                                         printk(KERN_WARNING
669                                          "rebuild_sched_domains confused:"
670                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
671                                           " apn %d\n",
672                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
673                                         warnings--;
674                                 }
675                                 continue;
676                         }
677
678                         cpus_clear(*dp);
679                         for (j = i; j < csn; j++) {
680                                 struct cpuset *b = csa[j];
681
682                                 if (apn == b->pn) {
683                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
684                                         b->pn = -1;
685                                 }
686                         }
687                         nslot++;
688                 }
689         }
690         BUG_ON(nslot != ndoms);
691
692 rebuild:
693         /* Have scheduler rebuild sched domains */
694         lock_cpu_hotplug();
695         partition_sched_domains(ndoms, doms);
696         unlock_cpu_hotplug();
697
698 done:
699         if (q && !IS_ERR(q))
700                 kfifo_free(q);
701         kfree(csa);
702         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
703 }
704
705 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
706                                      struct timespec *time,
707                                      struct task_struct *t2)
708 {
709         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
710         if (start_diff > 0) {
711                 return 1;
712         } else if (start_diff < 0) {
713                 return 0;
714         } else {
715                 /*
716                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
717                  * time, we'll say that the lower pointer value
718                  * started first. Note that t2 may have exited by now
719                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
720                  * that's fine - it still serves to distinguish
721                  * between two tasks started (effectively)
722                  * simultaneously.
723                  */
724                 return t1 > t2;
725         }
726 }
727
728 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
729 {
730         struct task_struct *t1 = p1;
731         struct task_struct *t2 = p2;
732         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
733 }
734
735 /*
736  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
737  */
738
739 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
740 {
741         struct cpuset trialcs;
742         int retval, i;
743         int is_load_balanced;
744         struct cgroup_iter it;
745         struct cgroup *cgrp = cs->css.cgroup;
746         struct task_struct *p, *dropped;
747         /* Never dereference latest_task, since it's not refcounted */
748         struct task_struct *latest_task = NULL;
749         struct ptr_heap heap;
750         struct timespec latest_time = { 0, 0 };
751
752         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
753         if (cs == &top_cpuset)
754                 return -EACCES;
755
756         trialcs = *cs;
757
758         /*
759          * An empty cpus_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
760          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
761          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
762          * with tasks have cpus.
763          */
764         buf = strstrip(buf);
765         if (!*buf) {
766                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
767         } else {
768                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
769                 if (retval < 0)
770                         return retval;
771         }
772         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
773         retval = validate_change(cs, &trialcs);
774         if (retval < 0)
775                 return retval;
776
777         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
778         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
779                 return 0;
780         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
781         if (retval)
782                 return retval;
783
784         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
785
786         mutex_lock(&callback_mutex);
787         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
788         mutex_unlock(&callback_mutex);
789
790  again:
791         /*
792          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
793          * that need an update. Since we can't call set_cpus_allowed()
794          * while holding tasklist_lock, gather tasks to be processed
795          * in a heap structure. If the statically-sized heap fills up,
796          * overflow tasks that started later, and in future iterations
797          * only consider tasks that started after the latest task in
798          * the previous pass. This guarantees forward progress and
799          * that we don't miss any tasks
800          */
801         heap.size = 0;
802         cgroup_iter_start(cgrp, &it);
803         while ((p = cgroup_iter_next(cgrp, &it))) {
804                 /* Only affect tasks that don't have the right cpus_allowed */
805                 if (cpus_equal(p->cpus_allowed, cs->cpus_allowed))
806                         continue;
807                 /*
808                  * Only process tasks that started after the last task
809                  * we processed
810                  */
811                 if (!started_after_time(p, &latest_time, latest_task))
812                         continue;
813                 dropped = heap_insert(&heap, p);
814                 if (dropped == NULL) {
815                         get_task_struct(p);
816                 } else if (dropped != p) {
817                         get_task_struct(p);
818                         put_task_struct(dropped);
819                 }
820         }
821         cgroup_iter_end(cgrp, &it);
822         if (heap.size) {
823                 for (i = 0; i < heap.size; i++) {
824                         struct task_struct *p = heap.ptrs[i];
825                         if (i == 0) {
826                                 latest_time = p->start_time;
827                                 latest_task = p;
828                         }
829                         set_cpus_allowed(p, cs->cpus_allowed);
830                         put_task_struct(p);
831                 }
832                 /*
833                  * If we had to process any tasks at all, scan again
834                  * in case some of them were in the middle of forking
835                  * children that didn't notice the new cpumask
836                  * restriction.  Not the most efficient way to do it,
837                  * but it avoids having to take callback_mutex in the
838                  * fork path
839                  */
840                 goto again;
841         }
842         heap_free(&heap);
843         if (is_load_balanced)
844                 rebuild_sched_domains();
845
846         return 0;
847 }
848
849 /*
850  * cpuset_migrate_mm
851  *
852  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
853  *
854  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
855  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
856  *
857  *    Call holding manage_mutex, so our current->cpuset won't change
858  *    during this call, as manage_mutex holds off any attach_task()
859  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
860  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
861  *    our tasks cpuset.
862  *
863  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
864  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
865  *
866  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
867  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
868  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
869  *    migrating memory region.
870  *
871  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
872  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
873  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
874  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
875  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
876  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
877  *    nodemask.
878  */
879
880 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
881                                                         const nodemask_t *to)
882 {
883         struct task_struct *tsk = current;
884
885         cpuset_update_task_memory_state();
886
887         mutex_lock(&callback_mutex);
888         tsk->mems_allowed = *to;
889         mutex_unlock(&callback_mutex);
890
891         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
892
893         mutex_lock(&callback_mutex);
894         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
895         mutex_unlock(&callback_mutex);
896 }
897
898 /*
899  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
900  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
901  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
902  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
903  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
904  * pages to the new memory.
905  *
906  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
907  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
908  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
909  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
910  */
911
912 static void *cpuset_being_rebound;
913
914 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
915 {
916         struct cpuset trialcs;
917         nodemask_t oldmem;
918         struct task_struct *p;
919         struct mm_struct **mmarray;
920         int i, n, ntasks;
921         int migrate;
922         int fudge;
923         int retval;
924         struct cgroup_iter it;
925
926         /*
927          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
928          * it's read-only
929          */
930         if (cs == &top_cpuset)
931                 return -EACCES;
932
933         trialcs = *cs;
934
935         /*
936          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
937          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
938          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
939          * with tasks have memory.
940          */
941         buf = strstrip(buf);
942         if (!*buf) {
943                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
944         } else {
945                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
946                 if (retval < 0)
947                         goto done;
948         }
949         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed,
950                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
951         oldmem = cs->mems_allowed;
952         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
953                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
954                 goto done;
955         }
956         retval = validate_change(cs, &trialcs);
957         if (retval < 0)
958                 goto done;
959
960         mutex_lock(&callback_mutex);
961         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
962         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
963         mutex_unlock(&callback_mutex);
964
965         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_copy() rebind */
966
967         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
968         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
969         retval = -ENOMEM;
970
971         /*
972          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
973          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
974          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
975          * few more lines of code, we can retry until we get a big
976          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
977          */
978         while (1) {
979                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
980                 ntasks += fudge;
981                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
982                 if (!mmarray)
983                         goto done;
984                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
985                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
986                         break;                          /* got enough */
987                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
988                 kfree(mmarray);
989         }
990
991         n = 0;
992
993         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
994         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
995         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
996                 struct mm_struct *mm;
997
998                 if (n >= ntasks) {
999                         printk(KERN_WARNING
1000                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
1001                         break;
1002                 }
1003                 mm = get_task_mm(p);
1004                 if (!mm)
1005                         continue;
1006                 mmarray[n++] = mm;
1007         }
1008         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1009         read_unlock(&tasklist_lock);
1010
1011         /*
1012          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1013          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1014          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1015          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1016          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
1017          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1018          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1019          * cpuset manage_mutex, we know that no other rebind effort will
1020          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1021          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1022          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1023          */
1024         migrate = is_memory_migrate(cs);
1025         for (i = 0; i < n; i++) {
1026                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1027
1028                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1029                 if (migrate)
1030                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1031                 mmput(mm);
1032         }
1033
1034         /* We're done rebinding vma's to this cpusets new mems_allowed. */
1035         kfree(mmarray);
1036         cpuset_being_rebound = NULL;
1037         retval = 0;
1038 done:
1039         return retval;
1040 }
1041
1042 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1043 {
1044         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Call with manage_mutex held.
1049  */
1050
1051 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
1052 {
1053         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
1054                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
1055         else
1056                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
1057         return 0;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1062  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
1063  *                              CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
1064  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
1065  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
1066  * cs:  the cpuset to update
1067  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
1068  *
1069  * Call with manage_mutex held.
1070  */
1071
1072 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
1073 {
1074         int turning_on;
1075         struct cpuset trialcs;
1076         int err;
1077         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1078
1079         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
1080
1081         trialcs = *cs;
1082         if (turning_on)
1083                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1084         else
1085                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1086
1087         err = validate_change(cs, &trialcs);
1088         if (err < 0)
1089                 return err;
1090
1091         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1092         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1093                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1094
1095         mutex_lock(&callback_mutex);
1096         cs->flags = trialcs.flags;
1097         mutex_unlock(&callback_mutex);
1098
1099         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1100                 rebuild_sched_domains();
1101
1102         return 0;
1103 }
1104
1105 /*
1106  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1107  *
1108  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1109  * event frequency meter.  There are four routines:
1110  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1111  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1112  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1113  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1114  *
1115  * A common data structure is passed to each of these routines,
1116  * which is used to keep track of the state required to manage the
1117  * frequency meter and its digital filter.
1118  *
1119  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1120  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1121  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1122  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1123  *
1124  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1125  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1126  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1127  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1128  *
1129  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1130  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1131  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1132  * will be stable.
1133  *
1134  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1135  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1136  *
1137  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1138  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1139  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1140  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1141  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1142  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1143  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1144  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1145  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1146  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1147  * each event.
1148  */
1149
1150 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1151 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1152 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1153 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1154
1155 /* Initialize a frequency meter */
1156 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1157 {
1158         fmp->cnt = 0;
1159         fmp->val = 0;
1160         fmp->time = 0;
1161         spin_lock_init(&fmp->lock);
1162 }
1163
1164 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1165 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1166 {
1167         time_t now = get_seconds();
1168         time_t ticks = now - fmp->time;
1169
1170         if (ticks == 0)
1171                 return;
1172
1173         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1174         while (ticks-- > 0)
1175                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1176         fmp->time = now;
1177
1178         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1179         fmp->cnt = 0;
1180 }
1181
1182 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1183 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1184 {
1185         spin_lock(&fmp->lock);
1186         fmeter_update(fmp);
1187         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1188         spin_unlock(&fmp->lock);
1189 }
1190
1191 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1192 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1193 {
1194         int val;
1195
1196         spin_lock(&fmp->lock);
1197         fmeter_update(fmp);
1198         val = fmp->val;
1199         spin_unlock(&fmp->lock);
1200         return val;
1201 }
1202
1203 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1204                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1205 {
1206         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1207
1208         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1209                 return -ENOSPC;
1210
1211         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1212 }
1213
1214 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1215                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1216                           struct task_struct *tsk)
1217 {
1218         cpumask_t cpus;
1219         nodemask_t from, to;
1220         struct mm_struct *mm;
1221         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1222         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1223
1224         mutex_lock(&callback_mutex);
1225         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1226         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1227         mutex_unlock(&callback_mutex);
1228
1229         from = oldcs->mems_allowed;
1230         to = cs->mems_allowed;
1231         mm = get_task_mm(tsk);
1232         if (mm) {
1233                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1234                 if (is_memory_migrate(cs))
1235                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1236                 mmput(mm);
1237         }
1238
1239 }
1240
1241 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1242
1243 typedef enum {
1244         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1245         FILE_CPULIST,
1246         FILE_MEMLIST,
1247         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1248         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1249         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1250         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1251         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1252         FILE_SPREAD_PAGE,
1253         FILE_SPREAD_SLAB,
1254 } cpuset_filetype_t;
1255
1256 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1257                                         struct cftype *cft,
1258                                         struct file *file,
1259                                         const char __user *userbuf,
1260                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1261 {
1262         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1263         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1264         char *buffer;
1265         int retval = 0;
1266
1267         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1268         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1269                 return -E2BIG;
1270
1271         /* +1 for nul-terminator */
1272         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1273                 return -ENOMEM;
1274
1275         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1276                 retval = -EFAULT;
1277                 goto out1;
1278         }
1279         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1280
1281         cgroup_lock();
1282
1283         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1284                 retval = -ENODEV;
1285                 goto out2;
1286         }
1287
1288         switch (type) {
1289         case FILE_CPULIST:
1290                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1291                 break;
1292         case FILE_MEMLIST:
1293                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1294                 break;
1295         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1296                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1297                 break;
1298         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1299                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1300                 break;
1301         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1302                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, buffer);
1303                 break;
1304         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1305                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1306                 break;
1307         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1308                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1309                 break;
1310         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1311                 retval = -EACCES;
1312                 break;
1313         case FILE_SPREAD_PAGE:
1314                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, buffer);
1315                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1316                 break;
1317         case FILE_SPREAD_SLAB:
1318                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, buffer);
1319                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1320                 break;
1321         default:
1322                 retval = -EINVAL;
1323                 goto out2;
1324         }
1325
1326         if (retval == 0)
1327                 retval = nbytes;
1328 out2:
1329         cgroup_unlock();
1330 out1:
1331         kfree(buffer);
1332         return retval;
1333 }
1334
1335 /*
1336  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1337  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1338  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1339  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1340  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1341  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1342  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1343  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1344  * across a page fault.
1345  */
1346
1347 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1348 {
1349         cpumask_t mask;
1350
1351         mutex_lock(&callback_mutex);
1352         mask = cs->cpus_allowed;
1353         mutex_unlock(&callback_mutex);
1354
1355         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1356 }
1357
1358 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1359 {
1360         nodemask_t mask;
1361
1362         mutex_lock(&callback_mutex);
1363         mask = cs->mems_allowed;
1364         mutex_unlock(&callback_mutex);
1365
1366         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1367 }
1368
1369 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1370                                        struct cftype *cft,
1371                                        struct file *file,
1372                                        char __user *buf,
1373                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1374 {
1375         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1376         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1377         char *page;
1378         ssize_t retval = 0;
1379         char *s;
1380
1381         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1382                 return -ENOMEM;
1383
1384         s = page;
1385
1386         switch (type) {
1387         case FILE_CPULIST:
1388                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1389                 break;
1390         case FILE_MEMLIST:
1391                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1392                 break;
1393         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1394                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1395                 break;
1396         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1397                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1398                 break;
1399         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1400                 *s++ = is_sched_load_balance(cs) ? '1' : '0';
1401                 break;
1402         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1403                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1404                 break;
1405         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1406                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1407                 break;
1408         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1409                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1410                 break;
1411         case FILE_SPREAD_PAGE:
1412                 *s++ = is_spread_page(cs) ? '1' : '0';
1413                 break;
1414         case FILE_SPREAD_SLAB:
1415                 *s++ = is_spread_slab(cs) ? '1' : '0';
1416                 break;
1417         default:
1418                 retval = -EINVAL;
1419                 goto out;
1420         }
1421         *s++ = '\n';
1422
1423         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1424 out:
1425         free_page((unsigned long)page);
1426         return retval;
1427 }
1428
1429
1430
1431
1432
1433 /*
1434  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1435  */
1436
1437 static struct cftype cft_cpus = {
1438         .name = "cpus",
1439         .read = cpuset_common_file_read,
1440         .write = cpuset_common_file_write,
1441         .private = FILE_CPULIST,
1442 };
1443
1444 static struct cftype cft_mems = {
1445         .name = "mems",
1446         .read = cpuset_common_file_read,
1447         .write = cpuset_common_file_write,
1448         .private = FILE_MEMLIST,
1449 };
1450
1451 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1452         .name = "cpu_exclusive",
1453         .read = cpuset_common_file_read,
1454         .write = cpuset_common_file_write,
1455         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1456 };
1457
1458 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1459         .name = "mem_exclusive",
1460         .read = cpuset_common_file_read,
1461         .write = cpuset_common_file_write,
1462         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1463 };
1464
1465 static struct cftype cft_sched_load_balance = {
1466         .name = "sched_load_balance",
1467         .read = cpuset_common_file_read,
1468         .write = cpuset_common_file_write,
1469         .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1470 };
1471
1472 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1473         .name = "memory_migrate",
1474         .read = cpuset_common_file_read,
1475         .write = cpuset_common_file_write,
1476         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1477 };
1478
1479 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1480         .name = "memory_pressure_enabled",
1481         .read = cpuset_common_file_read,
1482         .write = cpuset_common_file_write,
1483         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1484 };
1485
1486 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1487         .name = "memory_pressure",
1488         .read = cpuset_common_file_read,
1489         .write = cpuset_common_file_write,
1490         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1491 };
1492
1493 static struct cftype cft_spread_page = {
1494         .name = "memory_spread_page",
1495         .read = cpuset_common_file_read,
1496         .write = cpuset_common_file_write,
1497         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1498 };
1499
1500 static struct cftype cft_spread_slab = {
1501         .name = "memory_spread_slab",
1502         .read = cpuset_common_file_read,
1503         .write = cpuset_common_file_write,
1504         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1505 };
1506
1507 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1508 {
1509         int err;
1510
1511         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpus)) < 0)
1512                 return err;
1513         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mems)) < 0)
1514                 return err;
1515         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1516                 return err;
1517         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1518                 return err;
1519         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_migrate)) < 0)
1520                 return err;
1521         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_sched_load_balance)) < 0)
1522                 return err;
1523         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_pressure)) < 0)
1524                 return err;
1525         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_page)) < 0)
1526                 return err;
1527         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_slab)) < 0)
1528                 return err;
1529         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1530         if (err == 0 && !cont->parent)
1531                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1532                                          &cft_memory_pressure_enabled);
1533         return 0;
1534 }
1535
1536 /*
1537  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1538  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1539  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1540  * be moved into 'cgroup'.
1541  *
1542  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1543  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1544  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1545  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1546  *
1547  * If this becomes a problem for some users who wish to
1548  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1549  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1550  * (and likewise for mems) to the new cgroup.
1551  */
1552 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1553                               struct cgroup *cgroup)
1554 {
1555         struct cgroup *parent, *child;
1556         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1557
1558         parent = cgroup->parent;
1559         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1560                 cs = cgroup_cs(child);
1561                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1562                         return;
1563         }
1564         cs = cgroup_cs(cgroup);
1565         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1566
1567         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1568         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1569         return;
1570 }
1571
1572 /*
1573  *      cpuset_create - create a cpuset
1574  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1575  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1576  *      mode:           mode to set on new inode
1577  *
1578  *      Must be called with the mutex on the parent inode held
1579  */
1580
1581 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1582         struct cgroup_subsys *ss,
1583         struct cgroup *cont)
1584 {
1585         struct cpuset *cs;
1586         struct cpuset *parent;
1587
1588         if (!cont->parent) {
1589                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1590                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1591                 return &top_cpuset.css;
1592         }
1593         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1594         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1595         if (!cs)
1596                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1597
1598         cpuset_update_task_memory_state();
1599         cs->flags = 0;
1600         if (is_spread_page(parent))
1601                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1602         if (is_spread_slab(parent))
1603                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1604         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1605         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1606         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1607         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1608         fmeter_init(&cs->fmeter);
1609
1610         cs->parent = parent;
1611         number_of_cpusets++;
1612         return &cs->css ;
1613 }
1614
1615 /*
1616  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1617  *
1618  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1619  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1620  * will call rebuild_sched_domains().  The lock_cpu_hotplug()
1621  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1622  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1623  * lock_cpu_hotplug() calls.  So the reverse nesting would risk an
1624  * ABBA deadlock.
1625  */
1626
1627 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1628 {
1629         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1630
1631         cpuset_update_task_memory_state();
1632
1633         if (is_sched_load_balance(cs))
1634                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, "0");
1635
1636         number_of_cpusets--;
1637         kfree(cs);
1638 }
1639
1640 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1641         .name = "cpuset",
1642         .create = cpuset_create,
1643         .destroy  = cpuset_destroy,
1644         .can_attach = cpuset_can_attach,
1645         .attach = cpuset_attach,
1646         .populate = cpuset_populate,
1647         .post_clone = cpuset_post_clone,
1648         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1649         .early_init = 1,
1650 };
1651
1652 /*
1653  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1654  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1655  * are harmless.
1656  */
1657
1658 int __init cpuset_init_early(void)
1659 {
1660         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1661         return 0;
1662 }
1663
1664
1665 /**
1666  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1667  *
1668  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1669  **/
1670
1671 int __init cpuset_init(void)
1672 {
1673         int err = 0;
1674
1675         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
1676         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1677
1678         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1679         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1680         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1681
1682         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1683         if (err < 0)
1684                 return err;
1685
1686         number_of_cpusets = 1;
1687         return 0;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1692  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1693  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1694  * last CPU or node from a cpuset, then the guarantee_online_cpus()
1695  * or guarantee_online_mems() code will use that emptied cpusets
1696  * parent online CPUs or nodes.  Cpusets that were already empty of
1697  * CPUs or nodes are left empty.
1698  *
1699  * This routine is intentionally inefficient in a couple of regards.
1700  * It will check all cpusets in a subtree even if the top cpuset of
1701  * the subtree has no offline CPUs or nodes.  It checks both CPUs and
1702  * nodes, even though the caller could have been coded to know that
1703  * only one of CPUs or nodes needed to be checked on a given call.
1704  * This was done to minimize text size rather than cpu cycles.
1705  *
1706  * Call with both manage_mutex and callback_mutex held.
1707  *
1708  * Recursive, on depth of cpuset subtree.
1709  */
1710
1711 static void guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(const struct cpuset *cur)
1712 {
1713         struct cgroup *cont;
1714         struct cpuset *c;
1715
1716         /* Each of our child cpusets mems must be online */
1717         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
1718                 c = cgroup_cs(cont);
1719                 guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(c);
1720                 if (!cpus_empty(c->cpus_allowed))
1721                         guarantee_online_cpus(c, &c->cpus_allowed);
1722                 if (!nodes_empty(c->mems_allowed))
1723                         guarantee_online_mems(c, &c->mems_allowed);
1724         }
1725 }
1726
1727 /*
1728  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1729  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1730  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug
1731  * event.
1732  *
1733  * To ensure that we don't remove a CPU or node from the top cpuset
1734  * that is currently in use by a child cpuset (which would violate
1735  * the rule that cpusets must be subsets of their parent), we first
1736  * call the recursive routine guarantee_online_cpus_mems_in_subtree().
1737  *
1738  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1739  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1740  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1741  * in order to minimize text size.
1742  */
1743
1744 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1745 {
1746         cgroup_lock();
1747         mutex_lock(&callback_mutex);
1748
1749         guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(&top_cpuset);
1750         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1751         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1752
1753         mutex_unlock(&callback_mutex);
1754         cgroup_unlock();
1755 }
1756
1757 /*
1758  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1759  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1760  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1761  * but making no active use of cpusets.
1762  *
1763  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1764  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1765  */
1766
1767 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1768                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1769 {
1770         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1771                 return NOTIFY_DONE;
1772
1773         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1774         return 0;
1775 }
1776
1777 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1778 /*
1779  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1780  * Call this routine anytime after you change
1781  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1782  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1783  */
1784
1785 void cpuset_track_online_nodes(void)
1786 {
1787         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1788 }
1789 #endif
1790
1791 /**
1792  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1793  *
1794  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1795  **/
1796
1797 void __init cpuset_init_smp(void)
1798 {
1799         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1800         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1801
1802         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1803 }
1804
1805 /**
1806
1807  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1808  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1809  *
1810  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1811  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1812  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1813  * tasks cpuset.
1814  **/
1815
1816 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
1817 {
1818         cpumask_t mask;
1819
1820         mutex_lock(&callback_mutex);
1821         task_lock(tsk);
1822         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), &mask);
1823         task_unlock(tsk);
1824         mutex_unlock(&callback_mutex);
1825
1826         return mask;
1827 }
1828
1829 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1830 {
1831         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1832 }
1833
1834 /**
1835  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1836  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1837  *
1838  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1839  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1840  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1841  * tasks cpuset.
1842  **/
1843
1844 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1845 {
1846         nodemask_t mask;
1847
1848         mutex_lock(&callback_mutex);
1849         task_lock(tsk);
1850         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
1851         task_unlock(tsk);
1852         mutex_unlock(&callback_mutex);
1853
1854         return mask;
1855 }
1856
1857 /**
1858  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
1859  * @zl: the zonelist to be checked
1860  *
1861  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
1862  */
1863 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
1864 {
1865         int i;
1866
1867         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
1868                 int nid = zone_to_nid(zl->zones[i]);
1869
1870                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
1871                         return 1;
1872         }
1873         return 0;
1874 }
1875
1876 /*
1877  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1878  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
1879  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1880  * returns the root cpuset.
1881  */
1882 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1883 {
1884         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1885                 cs = cs->parent;
1886         return cs;
1887 }
1888
1889 /**
1890  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1891  * @z: is this zone on an allowed node?
1892  * @gfp_mask: memory allocation flags
1893  *
1894  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
1895  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1896  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
1897  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
1898  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
1899  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
1900  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
1901  * Otherwise, no.
1902  *
1903  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
1904  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
1905  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
1906  * from an enclosing cpuset.
1907  *
1908  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
1909  * hardwall cpusets, and never sleeps.
1910  *
1911  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
1912  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
1913  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
1914  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
1915  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
1916  *
1917  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
1918  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
1919  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
1920  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
1921  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
1922  *
1923  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
1924  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
1925  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
1926  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
1927  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
1928  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
1929  * mutex.
1930  *
1931  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
1932  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
1933  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
1934  * in interrupt, of course).
1935  *
1936  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
1937  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
1938  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
1939  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
1940  * affect that:
1941  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
1942  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
1943  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
1944  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
1945  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
1946  *
1947  * Rule:
1948  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
1949  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
1950  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
1951  */
1952
1953 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
1954 {
1955         int node;                       /* node that zone z is on */
1956         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
1957         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
1958
1959         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
1960                 return 1;
1961         node = zone_to_nid(z);
1962         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
1963         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
1964                 return 1;
1965         /*
1966          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1967          * been OOM killed to get memory anywhere.
1968          */
1969         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1970                 return 1;
1971         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
1972                 return 0;
1973
1974         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1975                 return 1;
1976
1977         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
1978         mutex_lock(&callback_mutex);
1979
1980         task_lock(current);
1981         cs = nearest_exclusive_ancestor(task_cs(current));
1982         task_unlock(current);
1983
1984         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
1985         mutex_unlock(&callback_mutex);
1986         return allowed;
1987 }
1988
1989 /*
1990  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1991  * @z: is this zone on an allowed node?
1992  * @gfp_mask: memory allocation flags
1993  *
1994  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
1995  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1996  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
1997  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
1998  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
1999  *
2000  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2001  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2002  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2003  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2004  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2005  *
2006  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2007  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2008  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2009  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2010  * It never sleeps.
2011  */
2012
2013 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2014 {
2015         int node;                       /* node that zone z is on */
2016
2017         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2018                 return 1;
2019         node = zone_to_nid(z);
2020         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2021                 return 1;
2022         /*
2023          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2024          * been OOM killed to get memory anywhere.
2025          */
2026         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2027                 return 1;
2028         return 0;
2029 }
2030
2031 /**
2032  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2033  *
2034  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2035  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2036  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2037  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2038  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2039  * must be taken inside callback_mutex.
2040  */
2041
2042 void cpuset_lock(void)
2043 {
2044         mutex_lock(&callback_mutex);
2045 }
2046
2047 /**
2048  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2049  *
2050  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2051  */
2052
2053 void cpuset_unlock(void)
2054 {
2055         mutex_unlock(&callback_mutex);
2056 }
2057
2058 /**
2059  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2060  *
2061  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2062  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2063  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2064  * to determine on which node to start looking, as it will for
2065  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2066  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2067  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2068  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2069  *
2070  * We don't have to worry about the returned node being offline
2071  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2072  *
2073  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2074  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2075  * should not be possible for the following code to return an
2076  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2077  * is not returning the node where the allocation must be, only
2078  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2079  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2080  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2081  * See kmem_cache_alloc_node().
2082  */
2083
2084 int cpuset_mem_spread_node(void)
2085 {
2086         int node;
2087
2088         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2089         if (node == MAX_NUMNODES)
2090                 node = first_node(current->mems_allowed);
2091         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2092         return node;
2093 }
2094 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2095
2096 /**
2097  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2098  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2099  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2100  *
2101  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2102  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2103  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2104  * to the other.
2105  **/
2106
2107 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2108                                    const struct task_struct *tsk2)
2109 {
2110         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2111 }
2112
2113 /*
2114  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2115  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2116  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2117  */
2118
2119 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2120
2121 /**
2122  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2123  *
2124  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2125  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2126  *
2127  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2128  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2129  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2130  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2131  * or writing dirty pages.
2132  *
2133  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2134  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2135  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2136  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2137  **/
2138
2139 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2140 {
2141         task_lock(current);
2142         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2143         task_unlock(current);
2144 }
2145
2146 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2147 /*
2148  * proc_cpuset_show()
2149  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2150  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2151  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2152  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2153  *    and we take manage_mutex, keeping attach_task() from changing it
2154  *    anyway.  No need to check that tsk->cpuset != NULL, thanks to
2155  *    the_top_cpuset_hack in cpuset_exit(), which sets an exiting tasks
2156  *    cpuset to top_cpuset.
2157  */
2158 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2159 {
2160         struct pid *pid;
2161         struct task_struct *tsk;
2162         char *buf;
2163         struct cgroup_subsys_state *css;
2164         int retval;
2165
2166         retval = -ENOMEM;
2167         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2168         if (!buf)
2169                 goto out;
2170
2171         retval = -ESRCH;
2172         pid = m->private;
2173         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2174         if (!tsk)
2175                 goto out_free;
2176
2177         retval = -EINVAL;
2178         cgroup_lock();
2179         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2180         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2181         if (retval < 0)
2182                 goto out_unlock;
2183         seq_puts(m, buf);
2184         seq_putc(m, '\n');
2185 out_unlock:
2186         cgroup_unlock();
2187         put_task_struct(tsk);
2188 out_free:
2189         kfree(buf);
2190 out:
2191         return retval;
2192 }
2193
2194 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2195 {
2196         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2197         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2198 }
2199
2200 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2201         .open           = cpuset_open,
2202         .read           = seq_read,
2203         .llseek         = seq_lseek,
2204         .release        = single_release,
2205 };
2206 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2207
2208 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2209 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2210 {
2211         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2212         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2213         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2214         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2215         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2216         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2217         return buffer;
2218 }