Merge branch 'x86/alternatives' into x86/core
[linux-2.6] / 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/workqueue.h>
58 #include <linux/cgroup.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 /* Forward declare cgroup structures */
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         /* for custom sched domain */
101         int relax_domain_level;
102
103         /* used for walking a cpuset heirarchy */
104         struct list_head stack_list;
105 };
106
107 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
108 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
109 {
110         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
111                             struct cpuset, css);
112 }
113
114 /* Retrieve the cpuset for a task */
115 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
116 {
117         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
118                             struct cpuset, css);
119 }
120 struct cpuset_hotplug_scanner {
121         struct cgroup_scanner scan;
122         struct cgroup *to;
123 };
124
125 /* bits in struct cpuset flags field */
126 typedef enum {
127         CS_CPU_EXCLUSIVE,
128         CS_MEM_EXCLUSIVE,
129         CS_MEM_HARDWALL,
130         CS_MEMORY_MIGRATE,
131         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
132         CS_SPREAD_PAGE,
133         CS_SPREAD_SLAB,
134 } cpuset_flagbits_t;
135
136 /* convenient tests for these bits */
137 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
138 {
139         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
140 }
141
142 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
143 {
144         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
145 }
146
147 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
148 {
149         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
150 }
151
152 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
153 {
154         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
155 }
156
157 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
158 {
159         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
160 }
161
162 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
163 {
164         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
165 }
166
167 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
168 {
169         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
170 }
171
172 /*
173  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
174  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
175  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
176  * the cpuset they're using changes generation.
177  *
178  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
179  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
180  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
181  *
182  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
183  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
184  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
185  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
186  * of its current->mems_allowed.
187  *
188  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
189  * there is no need to mark it atomic.
190  */
191 static int cpuset_mems_generation;
192
193 static struct cpuset top_cpuset = {
194         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
195         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
196         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
197 };
198
199 /*
200  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
201  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
202  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
203  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
204  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
205  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
206  * task_lock() exception", at the end of this comment.
207  *
208  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
209  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
210  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
211  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
212  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
213  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
214  * performing these checks, various callback routines can briefly
215  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
216  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
217  *
218  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
219  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
220  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
221  * __alloc_pages().
222  *
223  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
224  * access to cpusets.
225  *
226  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
227  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
228  *
229  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
230  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
231  * cpumasks and nodemasks.
232  *
233  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
234  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
235  */
236
237 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
238
239 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
240  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
241  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
242 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
243                          int flags, const char *unused_dev_name,
244                          void *data, struct vfsmount *mnt)
245 {
246         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
247         int ret = -ENODEV;
248         if (cgroup_fs) {
249                 char mountopts[] =
250                         "cpuset,noprefix,"
251                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
252                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
253                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
254                 put_filesystem(cgroup_fs);
255         }
256         return ret;
257 }
258
259 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
260         .name = "cpuset",
261         .get_sb = cpuset_get_sb,
262 };
263
264 /*
265  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
266  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
267  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
268  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
269  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
270  * task, return cpu_online_map.
271  *
272  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
273  * of cpu_online_map.
274  *
275  * Call with callback_mutex held.
276  */
277
278 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
279 {
280         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
281                 cs = cs->parent;
282         if (cs)
283                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
284         else
285                 *pmask = cpu_online_map;
286         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
287 }
288
289 /*
290  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
291  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
292  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
293  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
294  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
295  *
296  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
297  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
298  *
299  * Call with callback_mutex held.
300  */
301
302 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
303 {
304         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
305                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
306                 cs = cs->parent;
307         if (cs)
308                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
309                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
310         else
311                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
312         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
313 }
314
315 /**
316  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
317  *
318  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
319  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
320  * mempolicy to the new value.
321  *
322  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
323  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
324  * Do not call this routine if in_interrupt().
325  *
326  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
327  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
328  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
329  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
330  * call.
331  *
332  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
333  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
334  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
335  *
336  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
337  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
338  * an old value of mems_generation.  However this really only
339  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
340  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
341  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
342  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
343  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
344  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
345  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
346  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
347  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
348  * even exist.
349  *
350  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
351  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
352  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
353  * task has been modifying its cpuset.
354  */
355
356 void cpuset_update_task_memory_state(void)
357 {
358         int my_cpusets_mem_gen;
359         struct task_struct *tsk = current;
360         struct cpuset *cs;
361
362         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
363                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
364                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
365         } else {
366                 rcu_read_lock();
367                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(tsk)->mems_generation;
368                 rcu_read_unlock();
369         }
370
371         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
372                 mutex_lock(&callback_mutex);
373                 task_lock(tsk);
374                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
375                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
376                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
377                 if (is_spread_page(cs))
378                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
379                 else
380                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
381                 if (is_spread_slab(cs))
382                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
383                 else
384                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
385                 task_unlock(tsk);
386                 mutex_unlock(&callback_mutex);
387                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
388         }
389 }
390
391 /*
392  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
393  *
394  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
395  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
396  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
397  */
398
399 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
400 {
401         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
402                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
403                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
404                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
405 }
406
407 /*
408  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
409  *                     follows the structural rules for cpusets.
410  *
411  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
412  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
413  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
414  * cgroup_mutex held.
415  *
416  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
417  * such as list traversal that depend on the actual address of the
418  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
419  *
420  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
421  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
422  * or flags changed to new, trial values.
423  *
424  * Return 0 if valid, -errno if not.
425  */
426
427 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
428 {
429         struct cgroup *cont;
430         struct cpuset *c, *par;
431
432         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
433         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
434                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
435                         return -EBUSY;
436         }
437
438         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
439         if (cur == &top_cpuset)
440                 return 0;
441
442         par = cur->parent;
443
444         /* We must be a subset of our parent cpuset */
445         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
446                 return -EACCES;
447
448         /*
449          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
450          * overlap
451          */
452         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
453                 c = cgroup_cs(cont);
454                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
455                     c != cur &&
456                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
457                         return -EINVAL;
458                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
459                     c != cur &&
460                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
461                         return -EINVAL;
462         }
463
464         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
465         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
466                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
467                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
468                         return -ENOSPC;
469                 }
470         }
471
472         return 0;
473 }
474
475 /*
476  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
477  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
478  */
479
480 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
481 {
482         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
483 }
484
485 static void
486 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
487 {
488         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
489                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
490         return;
491 }
492
493 static void
494 update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
495 {
496         LIST_HEAD(q);
497
498         list_add(&c->stack_list, &q);
499         while (!list_empty(&q)) {
500                 struct cpuset *cp;
501                 struct cgroup *cont;
502                 struct cpuset *child;
503
504                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
505                 list_del(q.next);
506
507                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
508                         continue;
509
510                 if (is_sched_load_balance(cp))
511                         update_domain_attr(dattr, cp);
512
513                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
514                         child = cgroup_cs(cont);
515                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
516                 }
517         }
518 }
519
520 /*
521  * rebuild_sched_domains()
522  *
523  * This routine will be called to rebuild the scheduler's dynamic
524  * sched domains:
525  * - if the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
526  *   'cpus' changes,
527  * - or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset which has that
528  *   flag enabled,
529  * - or if the 'sched_relax_domain_level' of any cpuset which has
530  *   that flag enabled and with non-empty 'cpus' changes,
531  * - or if any cpuset with non-empty 'cpus' is removed,
532  * - or if a cpu gets offlined.
533  *
534  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
535  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
536  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
537  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
538  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
539  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
540  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
541  *
542  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
543  * for a background explanation of this.
544  *
545  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
546  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
547  * domains when operating in the severe memory shortage situations
548  * that could cause allocation failures below.
549  *
550  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
551  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
552  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
553  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
554  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
555  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
556  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
557  *
558  * The three key local variables below are:
559  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
560  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
561  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
562  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
563  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
564  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
565  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
566  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
567  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
568  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
569  *         is a subset of one of these domains, while there are as
570  *         many such domains as possible, each as small as possible.
571  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
572  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
573  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
574  *         value to determine what partition elements (sched domains)
575  *         were changed (added or removed.)
576  *
577  * Finding the best partition (set of domains):
578  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
579  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
580  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
581  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
582  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
583  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
584  *      any such pairs.
585  *
586  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
587  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
588  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
589  *      partition_sched_domains().
590  */
591
592 void rebuild_sched_domains(void)
593 {
594         LIST_HEAD(q);           /* queue of cpusets to be scanned*/
595         struct cpuset *cp;      /* scans q */
596         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
597         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
598         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
599         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
600         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
601         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
602         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
603
604         csa = NULL;
605         doms = NULL;
606         dattr = NULL;
607
608         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
609         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
610                 ndoms = 1;
611                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
612                 if (!doms)
613                         goto rebuild;
614                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
615                 if (dattr) {
616                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
617                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
618                 }
619                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
620                 goto rebuild;
621         }
622
623         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
624         if (!csa)
625                 goto done;
626         csn = 0;
627
628         list_add(&top_cpuset.stack_list, &q);
629         while (!list_empty(&q)) {
630                 struct cgroup *cont;
631                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
632
633                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
634                 list_del(q.next);
635
636                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
637                         continue;
638
639                 /*
640                  * All child cpusets contain a subset of the parent's cpus, so
641                  * just skip them, and then we call update_domain_attr_tree()
642                  * to calc relax_domain_level of the corresponding sched
643                  * domain.
644                  */
645                 if (is_sched_load_balance(cp)) {
646                         csa[csn++] = cp;
647                         continue;
648                 }
649
650                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
651                         child = cgroup_cs(cont);
652                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
653                 }
654         }
655
656         for (i = 0; i < csn; i++)
657                 csa[i]->pn = i;
658         ndoms = csn;
659
660 restart:
661         /* Find the best partition (set of sched domains) */
662         for (i = 0; i < csn; i++) {
663                 struct cpuset *a = csa[i];
664                 int apn = a->pn;
665
666                 for (j = 0; j < csn; j++) {
667                         struct cpuset *b = csa[j];
668                         int bpn = b->pn;
669
670                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
671                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
672                                         struct cpuset *c = csa[k];
673
674                                         if (c->pn == bpn)
675                                                 c->pn = apn;
676                                 }
677                                 ndoms--;        /* one less element */
678                                 goto restart;
679                         }
680                 }
681         }
682
683         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
684         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
685         if (!doms)
686                 goto rebuild;
687         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
688
689         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
690                 struct cpuset *a = csa[i];
691                 int apn = a->pn;
692
693                 if (apn >= 0) {
694                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
695
696                         if (nslot == ndoms) {
697                                 static int warnings = 10;
698                                 if (warnings) {
699                                         printk(KERN_WARNING
700                                          "rebuild_sched_domains confused:"
701                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
702                                           " apn %d\n",
703                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
704                                         warnings--;
705                                 }
706                                 continue;
707                         }
708
709                         cpus_clear(*dp);
710                         if (dattr)
711                                 *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
712                         for (j = i; j < csn; j++) {
713                                 struct cpuset *b = csa[j];
714
715                                 if (apn == b->pn) {
716                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
717                                         b->pn = -1;
718                                         if (dattr)
719                                                 update_domain_attr_tree(dattr
720                                                                    + nslot, b);
721                                 }
722                         }
723                         nslot++;
724                 }
725         }
726         BUG_ON(nslot != ndoms);
727
728 rebuild:
729         /* Have scheduler rebuild sched domains */
730         get_online_cpus();
731         partition_sched_domains(ndoms, doms, dattr);
732         put_online_cpus();
733
734 done:
735         kfree(csa);
736         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
737         /* Don't kfree(dattr) -- partition_sched_domains() does that. */
738 }
739
740 /**
741  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
742  * @tsk: task to test
743  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
744  *
745  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
746  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
747  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
748  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
749  */
750 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
751                                struct cgroup_scanner *scan)
752 {
753         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
754                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
755 }
756
757 /**
758  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
759  * @tsk: task to test
760  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
761  *
762  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
763  * cpus_allowed mask needs to be changed.
764  *
765  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
766  * holding cgroup_lock() at this point.
767  */
768 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
769                                   struct cgroup_scanner *scan)
770 {
771         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
772 }
773
774 /**
775  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
776  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
777  *
778  * Called with cgroup_mutex held
779  *
780  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
781  * calling callback functions for each.
782  *
783  * Return 0 if successful, -errno if not.
784  */
785 static int update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
786 {
787         struct cgroup_scanner scan;
788         struct ptr_heap heap;
789         int retval;
790
791         /*
792          * cgroup_scan_tasks() will initialize heap->gt for us.
793          * heap_init() is still needed here for we should not change
794          * cs->cpus_allowed when heap_init() fails.
795          */
796         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
797         if (retval)
798                 return retval;
799
800         scan.cg = cs->css.cgroup;
801         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
802         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
803         scan.heap = &heap;
804         retval = cgroup_scan_tasks(&scan);
805
806         heap_free(&heap);
807         return retval;
808 }
809
810 /**
811  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
812  * @cs: the cpuset to consider
813  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
814  */
815 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
816 {
817         struct cpuset trialcs;
818         int retval;
819         int is_load_balanced;
820
821         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
822         if (cs == &top_cpuset)
823                 return -EACCES;
824
825         trialcs = *cs;
826
827         /*
828          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
829          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
830          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
831          * with tasks have cpus.
832          */
833         if (!*buf) {
834                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
835         } else {
836                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
837                 if (retval < 0)
838                         return retval;
839
840                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
841                         return -EINVAL;
842         }
843         retval = validate_change(cs, &trialcs);
844         if (retval < 0)
845                 return retval;
846
847         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
848         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
849                 return 0;
850
851         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
852
853         mutex_lock(&callback_mutex);
854         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
855         mutex_unlock(&callback_mutex);
856
857         /*
858          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
859          * that need an update.
860          */
861         retval = update_tasks_cpumask(cs);
862         if (retval < 0)
863                 return retval;
864
865         if (is_load_balanced)
866                 rebuild_sched_domains();
867         return 0;
868 }
869
870 /*
871  * cpuset_migrate_mm
872  *
873  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
874  *
875  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
876  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
877  *
878  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
879  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
880  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
881  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
882  *    our task's cpuset.
883  *
884  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
885  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
886  *
887  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
888  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
889  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
890  *    migrating memory region.
891  *
892  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
893  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
894  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
895  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
896  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
897  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
898  *    nodemask.
899  */
900
901 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
902                                                         const nodemask_t *to)
903 {
904         struct task_struct *tsk = current;
905
906         cpuset_update_task_memory_state();
907
908         mutex_lock(&callback_mutex);
909         tsk->mems_allowed = *to;
910         mutex_unlock(&callback_mutex);
911
912         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
913
914         mutex_lock(&callback_mutex);
915         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
916         mutex_unlock(&callback_mutex);
917 }
918
919 static void *cpuset_being_rebound;
920
921 /**
922  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
923  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
924  * @oldmem: old mems_allowed of cpuset cs
925  *
926  * Called with cgroup_mutex held
927  * Return 0 if successful, -errno if not.
928  */
929 static int update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, const nodemask_t *oldmem)
930 {
931         struct task_struct *p;
932         struct mm_struct **mmarray;
933         int i, n, ntasks;
934         int migrate;
935         int fudge;
936         struct cgroup_iter it;
937         int retval;
938
939         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
940
941         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
942         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
943         retval = -ENOMEM;
944
945         /*
946          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
947          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
948          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
949          * few more lines of code, we can retry until we get a big
950          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
951          */
952         while (1) {
953                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
954                 ntasks += fudge;
955                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
956                 if (!mmarray)
957                         goto done;
958                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
959                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
960                         break;                          /* got enough */
961                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
962                 kfree(mmarray);
963         }
964
965         n = 0;
966
967         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
968         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
969         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
970                 struct mm_struct *mm;
971
972                 if (n >= ntasks) {
973                         printk(KERN_WARNING
974                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
975                         break;
976                 }
977                 mm = get_task_mm(p);
978                 if (!mm)
979                         continue;
980                 mmarray[n++] = mm;
981         }
982         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
983         read_unlock(&tasklist_lock);
984
985         /*
986          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
987          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
988          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
989          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
990          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
991          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
992          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
993          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
994          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
995          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
996          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
997          */
998         migrate = is_memory_migrate(cs);
999         for (i = 0; i < n; i++) {
1000                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1001
1002                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1003                 if (migrate)
1004                         cpuset_migrate_mm(mm, oldmem, &cs->mems_allowed);
1005                 mmput(mm);
1006         }
1007
1008         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1009         kfree(mmarray);
1010         cpuset_being_rebound = NULL;
1011         retval = 0;
1012 done:
1013         return retval;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1018  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1019  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
1020  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
1021  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
1022  * pages to the new memory.
1023  *
1024  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1025  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1026  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1027  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1028  */
1029 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
1030 {
1031         struct cpuset trialcs;
1032         nodemask_t oldmem;
1033         int retval;
1034
1035         /*
1036          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
1037          * it's read-only
1038          */
1039         if (cs == &top_cpuset)
1040                 return -EACCES;
1041
1042         trialcs = *cs;
1043
1044         /*
1045          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1046          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1047          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1048          * with tasks have memory.
1049          */
1050         if (!*buf) {
1051                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
1052         } else {
1053                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
1054                 if (retval < 0)
1055                         goto done;
1056
1057                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
1058                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1059                         return -EINVAL;
1060         }
1061         oldmem = cs->mems_allowed;
1062         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
1063                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1064                 goto done;
1065         }
1066         retval = validate_change(cs, &trialcs);
1067         if (retval < 0)
1068                 goto done;
1069
1070         mutex_lock(&callback_mutex);
1071         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
1072         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1073         mutex_unlock(&callback_mutex);
1074
1075         retval = update_tasks_nodemask(cs, &oldmem);
1076 done:
1077         return retval;
1078 }
1079
1080 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1081 {
1082         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1083 }
1084
1085 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1086 {
1087         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1088                 return -EINVAL;
1089
1090         if (val != cs->relax_domain_level) {
1091                 cs->relax_domain_level = val;
1092                 if (!cpus_empty(cs->cpus_allowed) && is_sched_load_balance(cs))
1093                         rebuild_sched_domains();
1094         }
1095
1096         return 0;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1101  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1102  * cs:          the cpuset to update
1103  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1104  *
1105  * Call with cgroup_mutex held.
1106  */
1107
1108 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1109                        int turning_on)
1110 {
1111         struct cpuset trialcs;
1112         int err;
1113         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1114
1115         trialcs = *cs;
1116         if (turning_on)
1117                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1118         else
1119                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1120
1121         err = validate_change(cs, &trialcs);
1122         if (err < 0)
1123                 return err;
1124
1125         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1126         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1127                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1128
1129         mutex_lock(&callback_mutex);
1130         cs->flags = trialcs.flags;
1131         mutex_unlock(&callback_mutex);
1132
1133         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1134                 rebuild_sched_domains();
1135
1136         return 0;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1141  *
1142  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1143  * event frequency meter.  There are four routines:
1144  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1145  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1146  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1147  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1148  *
1149  * A common data structure is passed to each of these routines,
1150  * which is used to keep track of the state required to manage the
1151  * frequency meter and its digital filter.
1152  *
1153  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1154  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1155  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1156  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1157  *
1158  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1159  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1160  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1161  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1162  *
1163  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1164  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1165  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1166  * will be stable.
1167  *
1168  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1169  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1170  *
1171  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1172  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1173  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1174  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1175  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1176  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1177  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1178  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1179  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1180  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1181  * each event.
1182  */
1183
1184 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1185 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1186 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1187 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1188
1189 /* Initialize a frequency meter */
1190 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1191 {
1192         fmp->cnt = 0;
1193         fmp->val = 0;
1194         fmp->time = 0;
1195         spin_lock_init(&fmp->lock);
1196 }
1197
1198 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1199 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1200 {
1201         time_t now = get_seconds();
1202         time_t ticks = now - fmp->time;
1203
1204         if (ticks == 0)
1205                 return;
1206
1207         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1208         while (ticks-- > 0)
1209                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1210         fmp->time = now;
1211
1212         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1213         fmp->cnt = 0;
1214 }
1215
1216 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1217 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1218 {
1219         spin_lock(&fmp->lock);
1220         fmeter_update(fmp);
1221         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1222         spin_unlock(&fmp->lock);
1223 }
1224
1225 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1226 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1227 {
1228         int val;
1229
1230         spin_lock(&fmp->lock);
1231         fmeter_update(fmp);
1232         val = fmp->val;
1233         spin_unlock(&fmp->lock);
1234         return val;
1235 }
1236
1237 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1238 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1239                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1240 {
1241         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1242
1243         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1244                 return -ENOSPC;
1245         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1246                 cpumask_t mask;
1247
1248                 mutex_lock(&callback_mutex);
1249                 mask = cs->cpus_allowed;
1250                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1251                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1252                         return -EINVAL;
1253         }
1254
1255         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1256 }
1257
1258 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1259                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1260                           struct task_struct *tsk)
1261 {
1262         cpumask_t cpus;
1263         nodemask_t from, to;
1264         struct mm_struct *mm;
1265         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1266         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1267         int err;
1268
1269         mutex_lock(&callback_mutex);
1270         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1271         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1272         mutex_unlock(&callback_mutex);
1273         if (err)
1274                 return;
1275
1276         from = oldcs->mems_allowed;
1277         to = cs->mems_allowed;
1278         mm = get_task_mm(tsk);
1279         if (mm) {
1280                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1281                 if (is_memory_migrate(cs))
1282                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1283                 mmput(mm);
1284         }
1285
1286 }
1287
1288 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1289
1290 typedef enum {
1291         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1292         FILE_CPULIST,
1293         FILE_MEMLIST,
1294         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1295         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1296         FILE_MEM_HARDWALL,
1297         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1298         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1299         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1300         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1301         FILE_SPREAD_PAGE,
1302         FILE_SPREAD_SLAB,
1303 } cpuset_filetype_t;
1304
1305 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1306 {
1307         int retval = 0;
1308         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1309         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1310
1311         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1312                 return -ENODEV;
1313
1314         switch (type) {
1315         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1316                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1317                 break;
1318         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1319                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1320                 break;
1321         case FILE_MEM_HARDWALL:
1322                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1323                 break;
1324         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1325                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1326                 break;
1327         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1328                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1329                 break;
1330         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1331                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1332                 break;
1333         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1334                 retval = -EACCES;
1335                 break;
1336         case FILE_SPREAD_PAGE:
1337                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1338                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1339                 break;
1340         case FILE_SPREAD_SLAB:
1341                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1342                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1343                 break;
1344         default:
1345                 retval = -EINVAL;
1346                 break;
1347         }
1348         cgroup_unlock();
1349         return retval;
1350 }
1351
1352 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1353 {
1354         int retval = 0;
1355         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1356         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1357
1358         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1359                 return -ENODEV;
1360
1361         switch (type) {
1362         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1363                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1364                 break;
1365         default:
1366                 retval = -EINVAL;
1367                 break;
1368         }
1369         cgroup_unlock();
1370         return retval;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1375  */
1376 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1377                                 const char *buf)
1378 {
1379         int retval = 0;
1380
1381         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1382                 return -ENODEV;
1383
1384         switch (cft->private) {
1385         case FILE_CPULIST:
1386                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1387                 break;
1388         case FILE_MEMLIST:
1389                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1390                 break;
1391         default:
1392                 retval = -EINVAL;
1393                 break;
1394         }
1395         cgroup_unlock();
1396         return retval;
1397 }
1398
1399 /*
1400  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1401  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1402  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1403  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1404  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1405  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1406  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1407  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1408  * across a page fault.
1409  */
1410
1411 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1412 {
1413         cpumask_t mask;
1414
1415         mutex_lock(&callback_mutex);
1416         mask = cs->cpus_allowed;
1417         mutex_unlock(&callback_mutex);
1418
1419         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1420 }
1421
1422 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1423 {
1424         nodemask_t mask;
1425
1426         mutex_lock(&callback_mutex);
1427         mask = cs->mems_allowed;
1428         mutex_unlock(&callback_mutex);
1429
1430         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1431 }
1432
1433 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1434                                        struct cftype *cft,
1435                                        struct file *file,
1436                                        char __user *buf,
1437                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1438 {
1439         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1440         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1441         char *page;
1442         ssize_t retval = 0;
1443         char *s;
1444
1445         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1446                 return -ENOMEM;
1447
1448         s = page;
1449
1450         switch (type) {
1451         case FILE_CPULIST:
1452                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1453                 break;
1454         case FILE_MEMLIST:
1455                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1456                 break;
1457         default:
1458                 retval = -EINVAL;
1459                 goto out;
1460         }
1461         *s++ = '\n';
1462
1463         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1464 out:
1465         free_page((unsigned long)page);
1466         return retval;
1467 }
1468
1469 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1470 {
1471         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1472         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1473         switch (type) {
1474         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1475                 return is_cpu_exclusive(cs);
1476         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1477                 return is_mem_exclusive(cs);
1478         case FILE_MEM_HARDWALL:
1479                 return is_mem_hardwall(cs);
1480         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1481                 return is_sched_load_balance(cs);
1482         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1483                 return is_memory_migrate(cs);
1484         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1485                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1486         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1487                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1488         case FILE_SPREAD_PAGE:
1489                 return is_spread_page(cs);
1490         case FILE_SPREAD_SLAB:
1491                 return is_spread_slab(cs);
1492         default:
1493                 BUG();
1494         }
1495 }
1496
1497 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1498 {
1499         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1500         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1501         switch (type) {
1502         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1503                 return cs->relax_domain_level;
1504         default:
1505                 BUG();
1506         }
1507 }
1508
1509
1510 /*
1511  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1512  */
1513
1514 static struct cftype files[] = {
1515         {
1516                 .name = "cpus",
1517                 .read = cpuset_common_file_read,
1518                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1519                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1520                 .private = FILE_CPULIST,
1521         },
1522
1523         {
1524                 .name = "mems",
1525                 .read = cpuset_common_file_read,
1526                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1527                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1528                 .private = FILE_MEMLIST,
1529         },
1530
1531         {
1532                 .name = "cpu_exclusive",
1533                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1534                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1535                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1536         },
1537
1538         {
1539                 .name = "mem_exclusive",
1540                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1541                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1542                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1543         },
1544
1545         {
1546                 .name = "mem_hardwall",
1547                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1548                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1549                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1550         },
1551
1552         {
1553                 .name = "sched_load_balance",
1554                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1555                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1556                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1557         },
1558
1559         {
1560                 .name = "sched_relax_domain_level",
1561                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1562                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1563                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1564         },
1565
1566         {
1567                 .name = "memory_migrate",
1568                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1569                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1570                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1571         },
1572
1573         {
1574                 .name = "memory_pressure",
1575                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1576                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1577                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1578         },
1579
1580         {
1581                 .name = "memory_spread_page",
1582                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1583                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1584                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1585         },
1586
1587         {
1588                 .name = "memory_spread_slab",
1589                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1590                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1591                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1592         },
1593 };
1594
1595 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1596         .name = "memory_pressure_enabled",
1597         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1598         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1599         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1600 };
1601
1602 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1603 {
1604         int err;
1605
1606         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1607         if (err)
1608                 return err;
1609         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1610         if (!cont->parent)
1611                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1612                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1613         return err;
1614 }
1615
1616 /*
1617  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1618  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1619  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1620  * be moved into 'cgroup'.
1621  *
1622  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1623  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1624  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1625  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1626  *
1627  * If this becomes a problem for some users who wish to
1628  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1629  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1630  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1631  * held.
1632  */
1633 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1634                               struct cgroup *cgroup)
1635 {
1636         struct cgroup *parent, *child;
1637         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1638
1639         parent = cgroup->parent;
1640         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1641                 cs = cgroup_cs(child);
1642                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1643                         return;
1644         }
1645         cs = cgroup_cs(cgroup);
1646         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1647
1648         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1649         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1650         return;
1651 }
1652
1653 /*
1654  *      cpuset_create - create a cpuset
1655  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1656  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1657  */
1658
1659 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1660         struct cgroup_subsys *ss,
1661         struct cgroup *cont)
1662 {
1663         struct cpuset *cs;
1664         struct cpuset *parent;
1665
1666         if (!cont->parent) {
1667                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1668                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1669                 return &top_cpuset.css;
1670         }
1671         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1672         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1673         if (!cs)
1674                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1675
1676         cpuset_update_task_memory_state();
1677         cs->flags = 0;
1678         if (is_spread_page(parent))
1679                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1680         if (is_spread_slab(parent))
1681                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1682         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1683         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1684         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1685         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1686         fmeter_init(&cs->fmeter);
1687         cs->relax_domain_level = -1;
1688
1689         cs->parent = parent;
1690         number_of_cpusets++;
1691         return &cs->css ;
1692 }
1693
1694 /*
1695  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1696  *
1697  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1698  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1699  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1700  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1701  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1702  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1703  * ABBA deadlock.
1704  */
1705
1706 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1707 {
1708         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1709
1710         cpuset_update_task_memory_state();
1711
1712         if (is_sched_load_balance(cs))
1713                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1714
1715         number_of_cpusets--;
1716         kfree(cs);
1717 }
1718
1719 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1720         .name = "cpuset",
1721         .create = cpuset_create,
1722         .destroy  = cpuset_destroy,
1723         .can_attach = cpuset_can_attach,
1724         .attach = cpuset_attach,
1725         .populate = cpuset_populate,
1726         .post_clone = cpuset_post_clone,
1727         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1728         .early_init = 1,
1729 };
1730
1731 /*
1732  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1733  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1734  * are harmless.
1735  */
1736
1737 int __init cpuset_init_early(void)
1738 {
1739         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1740         return 0;
1741 }
1742
1743
1744 /**
1745  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1746  *
1747  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1748  **/
1749
1750 int __init cpuset_init(void)
1751 {
1752         int err = 0;
1753
1754         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1755         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1756
1757         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1758         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1759         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1760         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1761
1762         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1763         if (err < 0)
1764                 return err;
1765
1766         number_of_cpusets = 1;
1767         return 0;
1768 }
1769
1770 /**
1771  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1772  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1773  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1774  *
1775  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1776  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1777  */
1778 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1779                                 struct cgroup_scanner *scan)
1780 {
1781         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1782
1783         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1784         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1785 }
1786
1787 /**
1788  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1789  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1790  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1791  *
1792  * Called with cgroup_mutex held
1793  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1794  *
1795  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1796  * calling callback functions for each.
1797  */
1798 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1799 {
1800         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1801
1802         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1803         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1804         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1805         scan.scan.heap = NULL;
1806         scan.to = to->css.cgroup;
1807
1808         if (cgroup_scan_tasks(&scan.scan))
1809                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1810                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1811 }
1812
1813 /*
1814  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1815  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1816  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1817  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1818  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1819  *
1820  * Called with cgroup_mutex held
1821  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1822  */
1823 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1824 {
1825         struct cpuset *parent;
1826
1827         /*
1828          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1829          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1830          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1831          */
1832         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1833                 return;
1834
1835         /*
1836          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1837          * has online cpus, so can't be empty).
1838          */
1839         parent = cs->parent;
1840         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1841                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1842                 parent = parent->parent;
1843
1844         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1845 }
1846
1847 /*
1848  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1849  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1850  *
1851  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1852  * cpus_allowed and mems_allowed.
1853  *
1854  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1855  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1856  * any of its children.
1857  *
1858  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1859  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1860  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1861  */
1862 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1863 {
1864         LIST_HEAD(queue);
1865         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1866         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1867         struct cgroup *cont;
1868         nodemask_t oldmems;
1869
1870         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1871
1872         while (!list_empty(&queue)) {
1873                 cp = list_first_entry(&queue, struct cpuset, stack_list);
1874                 list_del(queue.next);
1875                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1876                         child = cgroup_cs(cont);
1877                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1878                 }
1879
1880                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1881                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1882                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1883                         continue;
1884
1885                 oldmems = cp->mems_allowed;
1886
1887                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1888                 mutex_lock(&callback_mutex);
1889                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1890                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1891                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1892                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1893
1894                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1895                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1896                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1897                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1898                 else {
1899                         update_tasks_cpumask(cp);
1900                         update_tasks_nodemask(cp, &oldmems);
1901                 }
1902         }
1903 }
1904
1905 /*
1906  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1907  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1908  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1909  *
1910  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1911  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1912  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1913  * in order to minimize text size.
1914  */
1915
1916 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(int rebuild_sd)
1917 {
1918         cgroup_lock();
1919
1920         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1921         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1922         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1923
1924         /*
1925          * Scheduler destroys domains on hotplug events.
1926          * Rebuild them based on the current settings.
1927          */
1928         if (rebuild_sd)
1929                 rebuild_sched_domains();
1930
1931         cgroup_unlock();
1932 }
1933
1934 /*
1935  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1936  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1937  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1938  * but making no active use of cpusets.
1939  *
1940  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1941  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1942  */
1943
1944 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1945                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1946 {
1947         switch (phase) {
1948         case CPU_UP_CANCELED:
1949         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1950         case CPU_DOWN_FAILED:
1951         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1952         case CPU_ONLINE:
1953         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1954         case CPU_DEAD:
1955         case CPU_DEAD_FROZEN:
1956                 common_cpu_mem_hotplug_unplug(1);
1957                 break;
1958         default:
1959                 return NOTIFY_DONE;
1960         }
1961
1962         return NOTIFY_OK;
1963 }
1964
1965 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1966 /*
1967  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1968  * Call this routine anytime after you change
1969  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1970  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1971  */
1972
1973 void cpuset_track_online_nodes(void)
1974 {
1975         common_cpu_mem_hotplug_unplug(0);
1976 }
1977 #endif
1978
1979 /**
1980  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1981  *
1982  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1983  **/
1984
1985 void __init cpuset_init_smp(void)
1986 {
1987         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1988         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1989
1990         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1991 }
1992
1993 /**
1994  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1995  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1996  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
1997  *
1998  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1999  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2000  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2001  * tasks cpuset.
2002  **/
2003
2004 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2005 {
2006         mutex_lock(&callback_mutex);
2007         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
2008         mutex_unlock(&callback_mutex);
2009 }
2010
2011 /**
2012  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2013  * Must be called with callback_mutex held.
2014  **/
2015 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2016 {
2017         task_lock(tsk);
2018         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2019         task_unlock(tsk);
2020 }
2021
2022 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2023 {
2024         nodes_setall(current->mems_allowed);
2025 }
2026
2027 /**
2028  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2029  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2030  *
2031  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2032  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2033  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2034  * tasks cpuset.
2035  **/
2036
2037 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2038 {
2039         nodemask_t mask;
2040
2041         mutex_lock(&callback_mutex);
2042         task_lock(tsk);
2043         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2044         task_unlock(tsk);
2045         mutex_unlock(&callback_mutex);
2046
2047         return mask;
2048 }
2049
2050 /**
2051  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2052  * @nodemask: the nodemask to be checked
2053  *
2054  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2055  */
2056 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2057 {
2058         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2063  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2064  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2065  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2066  */
2067 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2068 {
2069         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2070                 cs = cs->parent;
2071         return cs;
2072 }
2073
2074 /**
2075  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2076  * @z: is this zone on an allowed node?
2077  * @gfp_mask: memory allocation flags
2078  *
2079  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2080  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2081  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2082  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2083  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2084  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2085  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2086  * Otherwise, no.
2087  *
2088  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2089  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2090  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2091  * from an enclosing cpuset.
2092  *
2093  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2094  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2095  *
2096  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2097  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2098  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2099  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2100  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2101  *
2102  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2103  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2104  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2105  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2106  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2107  *
2108  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2109  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2110  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2111  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2112  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2113  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2114  * mutex.
2115  *
2116  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2117  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2118  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2119  * in interrupt, of course).
2120  *
2121  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2122  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2123  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2124  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2125  * affect that:
2126  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2127  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2128  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2129  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2130  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2131  *
2132  * Rule:
2133  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2134  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2135  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2136  */
2137
2138 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2139 {
2140         int node;                       /* node that zone z is on */
2141         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2142         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2143
2144         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2145                 return 1;
2146         node = zone_to_nid(z);
2147         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2148         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2149                 return 1;
2150         /*
2151          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2152          * been OOM killed to get memory anywhere.
2153          */
2154         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2155                 return 1;
2156         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2157                 return 0;
2158
2159         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2160                 return 1;
2161
2162         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2163         mutex_lock(&callback_mutex);
2164
2165         task_lock(current);
2166         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2167         task_unlock(current);
2168
2169         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2170         mutex_unlock(&callback_mutex);
2171         return allowed;
2172 }
2173
2174 /*
2175  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2176  * @z: is this zone on an allowed node?
2177  * @gfp_mask: memory allocation flags
2178  *
2179  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2180  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2181  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2182  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2183  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2184  *
2185  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2186  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2187  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2188  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2189  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2190  *
2191  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2192  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2193  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2194  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2195  * It never sleeps.
2196  */
2197
2198 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2199 {
2200         int node;                       /* node that zone z is on */
2201
2202         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2203                 return 1;
2204         node = zone_to_nid(z);
2205         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2206                 return 1;
2207         /*
2208          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2209          * been OOM killed to get memory anywhere.
2210          */
2211         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2212                 return 1;
2213         return 0;
2214 }
2215
2216 /**
2217  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2218  *
2219  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2220  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2221  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2222  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2223  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2224  * must be taken inside callback_mutex.
2225  */
2226
2227 void cpuset_lock(void)
2228 {
2229         mutex_lock(&callback_mutex);
2230 }
2231
2232 /**
2233  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2234  *
2235  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2236  */
2237
2238 void cpuset_unlock(void)
2239 {
2240         mutex_unlock(&callback_mutex);
2241 }
2242
2243 /**
2244  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2245  *
2246  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2247  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2248  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2249  * to determine on which node to start looking, as it will for
2250  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2251  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2252  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2253  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2254  *
2255  * We don't have to worry about the returned node being offline
2256  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2257  *
2258  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2259  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2260  * should not be possible for the following code to return an
2261  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2262  * is not returning the node where the allocation must be, only
2263  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2264  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2265  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2266  * See kmem_cache_alloc_node().
2267  */
2268
2269 int cpuset_mem_spread_node(void)
2270 {
2271         int node;
2272
2273         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2274         if (node == MAX_NUMNODES)
2275                 node = first_node(current->mems_allowed);
2276         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2277         return node;
2278 }
2279 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2280
2281 /**
2282  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2283  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2284  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2285  *
2286  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2287  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2288  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2289  * to the other.
2290  **/
2291
2292 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2293                                    const struct task_struct *tsk2)
2294 {
2295         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2296 }
2297
2298 /*
2299  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2300  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2301  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2302  */
2303
2304 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2305
2306 /**
2307  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2308  *
2309  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2310  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2311  *
2312  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2313  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2314  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2315  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2316  * or writing dirty pages.
2317  *
2318  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2319  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2320  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2321  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2322  **/
2323
2324 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2325 {
2326         task_lock(current);
2327         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2328         task_unlock(current);
2329 }
2330
2331 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2332 /*
2333  * proc_cpuset_show()
2334  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2335  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2336  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2337  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2338  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2339  *    anyway.
2340  */
2341 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2342 {
2343         struct pid *pid;
2344         struct task_struct *tsk;
2345         char *buf;
2346         struct cgroup_subsys_state *css;
2347         int retval;
2348
2349         retval = -ENOMEM;
2350         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2351         if (!buf)
2352                 goto out;
2353
2354         retval = -ESRCH;
2355         pid = m->private;
2356         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2357         if (!tsk)
2358                 goto out_free;
2359
2360         retval = -EINVAL;
2361         cgroup_lock();
2362         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2363         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2364         if (retval < 0)
2365                 goto out_unlock;
2366         seq_puts(m, buf);
2367         seq_putc(m, '\n');
2368 out_unlock:
2369         cgroup_unlock();
2370         put_task_struct(tsk);
2371 out_free:
2372         kfree(buf);
2373 out:
2374         return retval;
2375 }
2376
2377 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2378 {
2379         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2380         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2381 }
2382
2383 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2384         .open           = cpuset_open,
2385         .read           = seq_read,
2386         .llseek         = seq_lseek,
2387         .release        = single_release,
2388 };
2389 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2390
2391 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2392 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2393 {
2394         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2395         m->count += cpumask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2396                                         task->cpus_allowed);
2397         seq_printf(m, "\n");
2398         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2399         m->count += cpulist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2400                                         task->cpus_allowed);
2401         seq_printf(m, "\n");
2402         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2403         m->count += nodemask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2404                                         task->mems_allowed);
2405         seq_printf(m, "\n");
2406         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2407         m->count += nodelist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2408                                         task->mems_allowed);
2409         seq_printf(m, "\n");
2410 }