bf69717325b45875be2bdd76e0129d7e918d5150
[pandora-kernel.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <linux/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62 #include <linux/wait.h>
63
64 /*
65  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
66  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
67  * short circuit some hooks.
68  */
69 int number_of_cpusets __read_mostly;
70
71 /* Forward declare cgroup structures */
72 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
73
74 /* See "Frequency meter" comments, below. */
75
76 struct fmeter {
77         int cnt;                /* unprocessed events count */
78         int val;                /* most recent output value */
79         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
80         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
81 };
82
83 struct cpuset {
84         struct cgroup_subsys_state css;
85
86         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
87         cpumask_var_t cpus_allowed;     /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
88         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
89
90         /*
91          * This is old Memory Nodes tasks took on.
92          *
93          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
94          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
95          *   task is moved into it.
96          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
97          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
98          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
99          */
100         nodemask_t old_mems_allowed;
101
102         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
103
104         /*
105          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
106          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
107          */
108         int attach_in_progress;
109
110         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
111         int pn;
112
113         /* for custom sched domain */
114         int relax_domain_level;
115 };
116
117 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
118 {
119         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
120 }
121
122 /* Retrieve the cpuset for a task */
123 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
124 {
125         return css_cs(task_css(task, cpuset_subsys_id));
126 }
127
128 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
129 {
130         return css_cs(css_parent(&cs->css));
131 }
132
133 #ifdef CONFIG_NUMA
134 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
135 {
136         return task->mempolicy;
137 }
138 #else
139 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
140 {
141         return false;
142 }
143 #endif
144
145
146 /* bits in struct cpuset flags field */
147 typedef enum {
148         CS_ONLINE,
149         CS_CPU_EXCLUSIVE,
150         CS_MEM_EXCLUSIVE,
151         CS_MEM_HARDWALL,
152         CS_MEMORY_MIGRATE,
153         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
154         CS_SPREAD_PAGE,
155         CS_SPREAD_SLAB,
156 } cpuset_flagbits_t;
157
158 /* convenient tests for these bits */
159 static inline bool is_cpuset_online(const struct cpuset *cs)
160 {
161         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
162 }
163
164 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
165 {
166         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
167 }
168
169 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
170 {
171         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
172 }
173
174 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
175 {
176         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
177 }
178
179 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
180 {
181         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
182 }
183
184 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
185 {
186         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
187 }
188
189 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
190 {
191         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
192 }
193
194 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
195 {
196         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
197 }
198
199 static struct cpuset top_cpuset = {
200         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
201                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
202 };
203
204 /**
205  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
206  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
207  * @pos_css: used for iteration
208  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
209  *
210  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
211  * with RCU read locked.
212  */
213 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
214         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
215                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
216
217 /**
218  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
219  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
220  * @pos_css: used for iteration
221  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
222  *
223  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
224  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
225  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.
226  */
227 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
228         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
229                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
230
231 /*
232  * There are two global mutexes guarding cpuset structures - cpuset_mutex
233  * and callback_mutex.  The latter may nest inside the former.  We also
234  * require taking task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.
235  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
236  *
237  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task holds
238  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
239  * is the only task able to also acquire callback_mutex and be able to
240  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
241  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
242  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
243  * callback routines can briefly acquire callback_mutex to query cpusets.
244  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_mutex, blocking
245  * everyone else.
246  *
247  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
248  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
249  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
250  * __alloc_pages().
251  *
252  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
253  * access to cpusets.
254  *
255  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
256  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
257  * them.
258  *
259  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
260  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
261  * cpumasks and nodemasks.
262  *
263  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
264  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
265  */
266
267 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
268 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
269
270 /*
271  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
272  */
273 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
274 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
275
276 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
277
278 /*
279  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
280  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
281  * silently switch it to mount "cgroup" instead
282  */
283 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
284                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
285 {
286         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
287         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
288         if (cgroup_fs) {
289                 char mountopts[] =
290                         "cpuset,noprefix,"
291                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
292                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
293                                            unused_dev_name, mountopts);
294                 put_filesystem(cgroup_fs);
295         }
296         return ret;
297 }
298
299 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
300         .name = "cpuset",
301         .mount = cpuset_mount,
302 };
303
304 /*
305  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
306  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
307  * until we find one that does have some online cpus.  The top
308  * cpuset always has some cpus online.
309  *
310  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
311  * of cpu_online_mask.
312  *
313  * Call with callback_mutex held.
314  */
315 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
316 {
317         while (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_mask))
318                 cs = parent_cs(cs);
319         cpumask_and(pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_mask);
320 }
321
322 /*
323  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
324  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
325  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
326  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
327  *
328  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
329  * of node_states[N_MEMORY].
330  *
331  * Call with callback_mutex held.
332  */
333 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
334 {
335         while (!nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_states[N_MEMORY]))
336                 cs = parent_cs(cs);
337         nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
338 }
339
340 /*
341  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
342  *
343  * Called with callback_mutex/cpuset_mutex held
344  */
345 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
346                                         struct task_struct *tsk)
347 {
348         if (is_spread_page(cs))
349                 tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
350         else
351                 tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
352         if (is_spread_slab(cs))
353                 tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
354         else
355                 tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
356 }
357
358 /*
359  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
360  *
361  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
362  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
363  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
364  */
365
366 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
367 {
368         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
369                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
370                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
371                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
372 }
373
374 /**
375  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
376  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
377  */
378 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
379 {
380         struct cpuset *trial;
381
382         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
383         if (!trial)
384                 return NULL;
385
386         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
387                 kfree(trial);
388                 return NULL;
389         }
390         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
391
392         return trial;
393 }
394
395 /**
396  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
397  * @trial: the trial cpuset to be freed
398  */
399 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
400 {
401         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
402         kfree(trial);
403 }
404
405 /*
406  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
407  *                     follows the structural rules for cpusets.
408  *
409  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
410  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
411  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
412  * cpuset_mutex held.
413  *
414  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
415  * such as list traversal that depend on the actual address of the
416  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
417  *
418  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
419  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
420  * or flags changed to new, trial values.
421  *
422  * Return 0 if valid, -errno if not.
423  */
424
425 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
426 {
427         struct cgroup_subsys_state *css;
428         struct cpuset *c, *par;
429         int ret;
430
431         rcu_read_lock();
432
433         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
434         ret = -EBUSY;
435         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
436                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
437                         goto out;
438
439         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
440         ret = 0;
441         if (cur == &top_cpuset)
442                 goto out;
443
444         par = parent_cs(cur);
445
446         /* We must be a subset of our parent cpuset */
447         ret = -EACCES;
448         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
449                 goto out;
450
451         /*
452          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
453          * overlap
454          */
455         ret = -EINVAL;
456         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
457                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
458                     c != cur &&
459                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
460                         goto out;
461                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
462                     c != cur &&
463                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
464                         goto out;
465         }
466
467         /*
468          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
469          * have empty cpus_allowed or mems_allowed.
470          */
471         ret = -ENOSPC;
472         if ((cgroup_task_count(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress) &&
473             (cpumask_empty(trial->cpus_allowed) &&
474              nodes_empty(trial->mems_allowed)))
475                 goto out;
476
477         ret = 0;
478 out:
479         rcu_read_unlock();
480         return ret;
481 }
482
483 #ifdef CONFIG_SMP
484 /*
485  * Helper routine for generate_sched_domains().
486  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
487  */
488 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
489 {
490         return cpumask_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
491 }
492
493 static void
494 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
495 {
496         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
497                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
498         return;
499 }
500
501 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
502                                     struct cpuset *root_cs)
503 {
504         struct cpuset *cp;
505         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
506
507         rcu_read_lock();
508         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
509                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
510                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
511                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
512                         continue;
513                 }
514
515                 if (is_sched_load_balance(cp))
516                         update_domain_attr(dattr, cp);
517         }
518         rcu_read_unlock();
519 }
520
521 /*
522  * generate_sched_domains()
523  *
524  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
525  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
526  * union is a subset of that set.
527  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
528  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
529  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
530  * partition.
531  *
532  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
533  * for a background explanation of this.
534  *
535  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
536  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
537  * domains when operating in the severe memory shortage situations
538  * that could cause allocation failures below.
539  *
540  * Must be called with cpuset_mutex held.
541  *
542  * The three key local variables below are:
543  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
544  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
545  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
546  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
547  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
548  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
549  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
550  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
551  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
552  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
553  *         is a subset of one of these domains, while there are as
554  *         many such domains as possible, each as small as possible.
555  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
556  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
557  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
558  *         value to determine what partition elements (sched domains)
559  *         were changed (added or removed.)
560  *
561  * Finding the best partition (set of domains):
562  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
563  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
564  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
565  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
566  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
567  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
568  *      any such pairs.
569  *
570  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
571  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
572  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
573  *      partition_sched_domains().
574  */
575 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
576                         struct sched_domain_attr **attributes)
577 {
578         struct cpuset *cp;      /* scans q */
579         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
580         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
581         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
582         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
583         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
584         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
585         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
586         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
587
588         doms = NULL;
589         dattr = NULL;
590         csa = NULL;
591
592         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
593         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
594                 ndoms = 1;
595                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
596                 if (!doms)
597                         goto done;
598
599                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
600                 if (dattr) {
601                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
602                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
603                 }
604                 cpumask_copy(doms[0], top_cpuset.cpus_allowed);
605
606                 goto done;
607         }
608
609         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
610         if (!csa)
611                 goto done;
612         csn = 0;
613
614         rcu_read_lock();
615         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
616                 /*
617                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
618                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
619                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
620                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
621                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
622                  * the corresponding sched domain.
623                  */
624                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
625                     !is_sched_load_balance(cp))
626                         continue;
627
628                 if (is_sched_load_balance(cp))
629                         csa[csn++] = cp;
630
631                 /* skip @cp's subtree */
632                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
633         }
634         rcu_read_unlock();
635
636         for (i = 0; i < csn; i++)
637                 csa[i]->pn = i;
638         ndoms = csn;
639
640 restart:
641         /* Find the best partition (set of sched domains) */
642         for (i = 0; i < csn; i++) {
643                 struct cpuset *a = csa[i];
644                 int apn = a->pn;
645
646                 for (j = 0; j < csn; j++) {
647                         struct cpuset *b = csa[j];
648                         int bpn = b->pn;
649
650                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
651                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
652                                         struct cpuset *c = csa[k];
653
654                                         if (c->pn == bpn)
655                                                 c->pn = apn;
656                                 }
657                                 ndoms--;        /* one less element */
658                                 goto restart;
659                         }
660                 }
661         }
662
663         /*
664          * Now we know how many domains to create.
665          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
666          */
667         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
668         if (!doms)
669                 goto done;
670
671         /*
672          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
673          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
674          */
675         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
676
677         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
678                 struct cpuset *a = csa[i];
679                 struct cpumask *dp;
680                 int apn = a->pn;
681
682                 if (apn < 0) {
683                         /* Skip completed partitions */
684                         continue;
685                 }
686
687                 dp = doms[nslot];
688
689                 if (nslot == ndoms) {
690                         static int warnings = 10;
691                         if (warnings) {
692                                 printk(KERN_WARNING
693                                  "rebuild_sched_domains confused:"
694                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
695                                   " apn %d\n",
696                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
697                                 warnings--;
698                         }
699                         continue;
700                 }
701
702                 cpumask_clear(dp);
703                 if (dattr)
704                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
705                 for (j = i; j < csn; j++) {
706                         struct cpuset *b = csa[j];
707
708                         if (apn == b->pn) {
709                                 cpumask_or(dp, dp, b->cpus_allowed);
710                                 if (dattr)
711                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
712
713                                 /* Done with this partition */
714                                 b->pn = -1;
715                         }
716                 }
717                 nslot++;
718         }
719         BUG_ON(nslot != ndoms);
720
721 done:
722         kfree(csa);
723
724         /*
725          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
726          * See comments in partition_sched_domains().
727          */
728         if (doms == NULL)
729                 ndoms = 1;
730
731         *domains    = doms;
732         *attributes = dattr;
733         return ndoms;
734 }
735
736 /*
737  * Rebuild scheduler domains.
738  *
739  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
740  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
741  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
742  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
743  * scheduler's dynamic sched domains.
744  *
745  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
746  */
747 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
748 {
749         struct sched_domain_attr *attr;
750         cpumask_var_t *doms;
751         int ndoms;
752
753         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
754         get_online_cpus();
755
756         /*
757          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
758          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
759          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
760          */
761         if (!cpumask_equal(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask))
762                 goto out;
763
764         /* Generate domain masks and attrs */
765         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
766
767         /* Have scheduler rebuild the domains */
768         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
769 out:
770         put_online_cpus();
771 }
772 #else /* !CONFIG_SMP */
773 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
774 {
775 }
776 #endif /* CONFIG_SMP */
777
778 void rebuild_sched_domains(void)
779 {
780         mutex_lock(&cpuset_mutex);
781         rebuild_sched_domains_locked();
782         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
783 }
784
785 /*
786  * effective_cpumask_cpuset - return nearest ancestor with non-empty cpus
787  * @cs: the cpuset in interest
788  *
789  * A cpuset's effective cpumask is the cpumask of the nearest ancestor
790  * with non-empty cpus. We use effective cpumask whenever:
791  * - we update tasks' cpus_allowed. (they take on the ancestor's cpumask
792  *   if the cpuset they reside in has no cpus)
793  * - we want to retrieve task_cs(tsk)'s cpus_allowed.
794  *
795  * Called with cpuset_mutex held. cpuset_cpus_allowed_fallback() is an
796  * exception. See comments there.
797  */
798 static struct cpuset *effective_cpumask_cpuset(struct cpuset *cs)
799 {
800         while (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
801                 cs = parent_cs(cs);
802         return cs;
803 }
804
805 /*
806  * effective_nodemask_cpuset - return nearest ancestor with non-empty mems
807  * @cs: the cpuset in interest
808  *
809  * A cpuset's effective nodemask is the nodemask of the nearest ancestor
810  * with non-empty memss. We use effective nodemask whenever:
811  * - we update tasks' mems_allowed. (they take on the ancestor's nodemask
812  *   if the cpuset they reside in has no mems)
813  * - we want to retrieve task_cs(tsk)'s mems_allowed.
814  *
815  * Called with cpuset_mutex held.
816  */
817 static struct cpuset *effective_nodemask_cpuset(struct cpuset *cs)
818 {
819         while (nodes_empty(cs->mems_allowed))
820                 cs = parent_cs(cs);
821         return cs;
822 }
823
824 /**
825  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
826  * @tsk: task to test
827  * @data: cpuset to @tsk belongs to
828  *
829  * Called by css_scan_tasks() for each task in a cgroup whose cpus_allowed
830  * mask needs to be changed.
831  *
832  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
833  * holding cpuset_mutex at this point.
834  */
835 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk, void *data)
836 {
837         struct cpuset *cs = data;
838         struct cpuset *cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(cs);
839
840         set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpus_cs->cpus_allowed);
841 }
842
843 /**
844  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
845  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
846  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
847  *
848  * Called with cpuset_mutex held
849  *
850  * The css_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
851  * calling callback functions for each.
852  *
853  * No return value. It's guaranteed that css_scan_tasks() always returns 0
854  * if @heap != NULL.
855  */
856 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
857 {
858         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_cpumask, cs, heap);
859 }
860
861 /*
862  * update_tasks_cpumask_hier - Update the cpumasks of tasks in the hierarchy.
863  * @root_cs: the root cpuset of the hierarchy
864  * @update_root: update root cpuset or not?
865  * @heap: the heap used by css_scan_tasks()
866  *
867  * This will update cpumasks of tasks in @root_cs and all other empty cpusets
868  * which take on cpumask of @root_cs.
869  *
870  * Called with cpuset_mutex held
871  */
872 static void update_tasks_cpumask_hier(struct cpuset *root_cs,
873                                       bool update_root, struct ptr_heap *heap)
874 {
875         struct cpuset *cp;
876         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
877
878         if (update_root)
879                 update_tasks_cpumask(root_cs, heap);
880
881         rcu_read_lock();
882         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
883                 /* skip the whole subtree if @cp have some CPU */
884                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
885                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
886                         continue;
887                 }
888                 if (!css_tryget(&cp->css))
889                         continue;
890                 rcu_read_unlock();
891
892                 update_tasks_cpumask(cp, heap);
893
894                 rcu_read_lock();
895                 css_put(&cp->css);
896         }
897         rcu_read_unlock();
898 }
899
900 /**
901  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
902  * @cs: the cpuset to consider
903  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
904  */
905 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
906                           const char *buf)
907 {
908         struct ptr_heap heap;
909         int retval;
910         int is_load_balanced;
911
912         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
913         if (cs == &top_cpuset)
914                 return -EACCES;
915
916         /*
917          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
918          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
919          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
920          * with tasks have cpus.
921          */
922         if (!*buf) {
923                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
924         } else {
925                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
926                 if (retval < 0)
927                         return retval;
928
929                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed, cpu_active_mask))
930                         return -EINVAL;
931         }
932
933         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
934         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
935                 return 0;
936
937         retval = validate_change(cs, trialcs);
938         if (retval < 0)
939                 return retval;
940
941         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
942         if (retval)
943                 return retval;
944
945         is_load_balanced = is_sched_load_balance(trialcs);
946
947         mutex_lock(&callback_mutex);
948         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
949         mutex_unlock(&callback_mutex);
950
951         update_tasks_cpumask_hier(cs, true, &heap);
952
953         heap_free(&heap);
954
955         if (is_load_balanced)
956                 rebuild_sched_domains_locked();
957         return 0;
958 }
959
960 /*
961  * cpuset_migrate_mm
962  *
963  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
964  *
965  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
966  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
967  *
968  *    Call holding cpuset_mutex, so current's cpuset won't change
969  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
970  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
971  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
972  *    our task's cpuset.
973  *
974  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
975  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
976  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
977  *    migrating memory region.
978  */
979
980 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
981                                                         const nodemask_t *to)
982 {
983         struct task_struct *tsk = current;
984         struct cpuset *mems_cs;
985
986         tsk->mems_allowed = *to;
987
988         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
989
990         mems_cs = effective_nodemask_cpuset(task_cs(tsk));
991         guarantee_online_mems(mems_cs, &tsk->mems_allowed);
992 }
993
994 /*
995  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
996  * @tsk: the task to change
997  * @newmems: new nodes that the task will be set
998  *
999  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1000  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1001  * disallowed ones.
1002  */
1003 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1004                                         nodemask_t *newmems)
1005 {
1006         bool need_loop;
1007
1008         /*
1009          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1010          * been OOM killed to get memory anywhere.
1011          */
1012         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1013                 return;
1014         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1015                 return;
1016
1017         task_lock(tsk);
1018         /*
1019          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1020          * get_mems_allowed().  If at least one node remains unchanged and
1021          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1022          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1023          */
1024         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1025                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1026
1027         if (need_loop)
1028                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1029
1030         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1031         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1032
1033         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1034         tsk->mems_allowed = *newmems;
1035
1036         if (need_loop)
1037                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1038
1039         task_unlock(tsk);
1040 }
1041
1042 struct cpuset_change_nodemask_arg {
1043         struct cpuset           *cs;
1044         nodemask_t              *newmems;
1045 };
1046
1047 /*
1048  * Update task's mems_allowed and rebind its mempolicy and vmas' mempolicy
1049  * of it to cpuset's new mems_allowed, and migrate pages to new nodes if
1050  * memory_migrate flag is set. Called with cpuset_mutex held.
1051  */
1052 static void cpuset_change_nodemask(struct task_struct *p, void *data)
1053 {
1054         struct cpuset_change_nodemask_arg *arg = data;
1055         struct cpuset *cs = arg->cs;
1056         struct mm_struct *mm;
1057         int migrate;
1058
1059         cpuset_change_task_nodemask(p, arg->newmems);
1060
1061         mm = get_task_mm(p);
1062         if (!mm)
1063                 return;
1064
1065         migrate = is_memory_migrate(cs);
1066
1067         mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1068         if (migrate)
1069                 cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, arg->newmems);
1070         mmput(mm);
1071 }
1072
1073 static void *cpuset_being_rebound;
1074
1075 /**
1076  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1077  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1078  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
1079  *
1080  * Called with cpuset_mutex held.  No return value. It's guaranteed that
1081  * css_scan_tasks() always returns 0 if @heap != NULL.
1082  */
1083 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
1084 {
1085         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1086         struct cpuset *mems_cs = effective_nodemask_cpuset(cs);
1087         struct cpuset_change_nodemask_arg arg = { .cs = cs,
1088                                                   .newmems = &newmems };
1089
1090         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1091
1092         guarantee_online_mems(mems_cs, &newmems);
1093
1094         /*
1095          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1096          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1097          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1098          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1099          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1100          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1101          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1102          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1103          */
1104         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_nodemask, &arg, heap);
1105
1106         /*
1107          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1108          * cs->old_mems_allowed.
1109          */
1110         cs->old_mems_allowed = newmems;
1111
1112         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1113         cpuset_being_rebound = NULL;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * update_tasks_nodemask_hier - Update the nodemasks of tasks in the hierarchy.
1118  * @cs: the root cpuset of the hierarchy
1119  * @update_root: update the root cpuset or not?
1120  * @heap: the heap used by css_scan_tasks()
1121  *
1122  * This will update nodemasks of tasks in @root_cs and all other empty cpusets
1123  * which take on nodemask of @root_cs.
1124  *
1125  * Called with cpuset_mutex held
1126  */
1127 static void update_tasks_nodemask_hier(struct cpuset *root_cs,
1128                                        bool update_root, struct ptr_heap *heap)
1129 {
1130         struct cpuset *cp;
1131         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1132
1133         if (update_root)
1134                 update_tasks_nodemask(root_cs, heap);
1135
1136         rcu_read_lock();
1137         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
1138                 /* skip the whole subtree if @cp have some CPU */
1139                 if (!nodes_empty(cp->mems_allowed)) {
1140                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1141                         continue;
1142                 }
1143                 if (!css_tryget(&cp->css))
1144                         continue;
1145                 rcu_read_unlock();
1146
1147                 update_tasks_nodemask(cp, heap);
1148
1149                 rcu_read_lock();
1150                 css_put(&cp->css);
1151         }
1152         rcu_read_unlock();
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1157  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1158  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1159  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1160  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1161  * migrate the tasks pages to the new memory.
1162  *
1163  * Call with cpuset_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1164  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1165  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1166  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1167  */
1168 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1169                            const char *buf)
1170 {
1171         int retval;
1172         struct ptr_heap heap;
1173
1174         /*
1175          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1176          * it's read-only
1177          */
1178         if (cs == &top_cpuset) {
1179                 retval = -EACCES;
1180                 goto done;
1181         }
1182
1183         /*
1184          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1185          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1186          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1187          * with tasks have memory.
1188          */
1189         if (!*buf) {
1190                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1191         } else {
1192                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1193                 if (retval < 0)
1194                         goto done;
1195
1196                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1197                                 node_states[N_MEMORY])) {
1198                         retval =  -EINVAL;
1199                         goto done;
1200                 }
1201         }
1202
1203         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1204                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1205                 goto done;
1206         }
1207         retval = validate_change(cs, trialcs);
1208         if (retval < 0)
1209                 goto done;
1210
1211         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
1212         if (retval < 0)
1213                 goto done;
1214
1215         mutex_lock(&callback_mutex);
1216         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1217         mutex_unlock(&callback_mutex);
1218
1219         update_tasks_nodemask_hier(cs, true, &heap);
1220
1221         heap_free(&heap);
1222 done:
1223         return retval;
1224 }
1225
1226 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1227 {
1228         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1229 }
1230
1231 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1232 {
1233 #ifdef CONFIG_SMP
1234         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1235                 return -EINVAL;
1236 #endif
1237
1238         if (val != cs->relax_domain_level) {
1239                 cs->relax_domain_level = val;
1240                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1241                     is_sched_load_balance(cs))
1242                         rebuild_sched_domains_locked();
1243         }
1244
1245         return 0;
1246 }
1247
1248 /**
1249  * cpuset_change_flag - make a task's spread flags the same as its cpuset's
1250  * @tsk: task to be updated
1251  * @data: cpuset to @tsk belongs to
1252  *
1253  * Called by css_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1254  *
1255  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
1256  * holding cpuset_mutex at this point.
1257  */
1258 static void cpuset_change_flag(struct task_struct *tsk, void *data)
1259 {
1260         struct cpuset *cs = data;
1261
1262         cpuset_update_task_spread_flag(cs, tsk);
1263 }
1264
1265 /**
1266  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1267  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1268  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
1269  *
1270  * Called with cpuset_mutex held
1271  *
1272  * The css_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1273  * calling callback functions for each.
1274  *
1275  * No return value. It's guaranteed that css_scan_tasks() always returns 0
1276  * if @heap != NULL.
1277  */
1278 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
1279 {
1280         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_flag, cs, heap);
1281 }
1282
1283 /*
1284  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1285  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1286  * cs:          the cpuset to update
1287  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1288  *
1289  * Call with cpuset_mutex held.
1290  */
1291
1292 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1293                        int turning_on)
1294 {
1295         struct cpuset *trialcs;
1296         int balance_flag_changed;
1297         int spread_flag_changed;
1298         struct ptr_heap heap;
1299         int err;
1300
1301         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1302         if (!trialcs)
1303                 return -ENOMEM;
1304
1305         if (turning_on)
1306                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1307         else
1308                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1309
1310         err = validate_change(cs, trialcs);
1311         if (err < 0)
1312                 goto out;
1313
1314         err = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
1315         if (err < 0)
1316                 goto out;
1317
1318         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1319                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1320
1321         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1322                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1323
1324         mutex_lock(&callback_mutex);
1325         cs->flags = trialcs->flags;
1326         mutex_unlock(&callback_mutex);
1327
1328         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1329                 rebuild_sched_domains_locked();
1330
1331         if (spread_flag_changed)
1332                 update_tasks_flags(cs, &heap);
1333         heap_free(&heap);
1334 out:
1335         free_trial_cpuset(trialcs);
1336         return err;
1337 }
1338
1339 /*
1340  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1341  *
1342  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1343  * event frequency meter.  There are four routines:
1344  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1345  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1346  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1347  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1348  *
1349  * A common data structure is passed to each of these routines,
1350  * which is used to keep track of the state required to manage the
1351  * frequency meter and its digital filter.
1352  *
1353  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1354  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1355  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1356  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1357  *
1358  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1359  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1360  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1361  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1362  *
1363  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1364  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1365  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1366  * will be stable.
1367  *
1368  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1369  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1370  *
1371  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1372  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1373  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1374  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1375  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1376  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1377  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1378  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1379  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1380  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1381  * each event.
1382  */
1383
1384 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1385 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1386 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1387 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1388
1389 /* Initialize a frequency meter */
1390 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1391 {
1392         fmp->cnt = 0;
1393         fmp->val = 0;
1394         fmp->time = 0;
1395         spin_lock_init(&fmp->lock);
1396 }
1397
1398 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1399 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1400 {
1401         time_t now = get_seconds();
1402         time_t ticks = now - fmp->time;
1403
1404         if (ticks == 0)
1405                 return;
1406
1407         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1408         while (ticks-- > 0)
1409                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1410         fmp->time = now;
1411
1412         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1413         fmp->cnt = 0;
1414 }
1415
1416 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1417 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1418 {
1419         spin_lock(&fmp->lock);
1420         fmeter_update(fmp);
1421         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1422         spin_unlock(&fmp->lock);
1423 }
1424
1425 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1426 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1427 {
1428         int val;
1429
1430         spin_lock(&fmp->lock);
1431         fmeter_update(fmp);
1432         val = fmp->val;
1433         spin_unlock(&fmp->lock);
1434         return val;
1435 }
1436
1437 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1438 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1439                              struct cgroup_taskset *tset)
1440 {
1441         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1442         struct task_struct *task;
1443         int ret;
1444
1445         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1446
1447         /*
1448          * We allow to move tasks into an empty cpuset if sane_behavior
1449          * flag is set.
1450          */
1451         ret = -ENOSPC;
1452         if (!cgroup_sane_behavior(css->cgroup) &&
1453             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1454                 goto out_unlock;
1455
1456         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1457                 /*
1458                  * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
1459                  * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
1460                  * affinity and isolating such threads by their set of
1461                  * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
1462                  * applicable for such threads.  This prevents checking for
1463                  * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
1464                  * before cpus_allowed may be changed.
1465                  */
1466                 ret = -EINVAL;
1467                 if (task->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
1468                         goto out_unlock;
1469                 ret = security_task_setscheduler(task);
1470                 if (ret)
1471                         goto out_unlock;
1472         }
1473
1474         /*
1475          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1476          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1477          */
1478         cs->attach_in_progress++;
1479         ret = 0;
1480 out_unlock:
1481         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1486                                  struct cgroup_taskset *tset)
1487 {
1488         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1489         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1490         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1495  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1496  * allocate from cpuset_init().
1497  */
1498 static cpumask_var_t cpus_attach;
1499
1500 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1501                           struct cgroup_taskset *tset)
1502 {
1503         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1504         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1505         struct mm_struct *mm;
1506         struct task_struct *task;
1507         struct task_struct *leader = cgroup_taskset_first(tset);
1508         struct cgroup_subsys_state *oldcss = cgroup_taskset_cur_css(tset,
1509                                                         cpuset_subsys_id);
1510         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1511         struct cpuset *oldcs = css_cs(oldcss);
1512         struct cpuset *cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(cs);
1513         struct cpuset *mems_cs = effective_nodemask_cpuset(cs);
1514
1515         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1516
1517         /* prepare for attach */
1518         if (cs == &top_cpuset)
1519                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1520         else
1521                 guarantee_online_cpus(cpus_cs, cpus_attach);
1522
1523         guarantee_online_mems(mems_cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1524
1525         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1526                 /*
1527                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1528                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1529                  */
1530                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1531
1532                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1533                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1534         }
1535
1536         /*
1537          * Change mm, possibly for multiple threads in a threadgroup. This is
1538          * expensive and may sleep.
1539          */
1540         cpuset_attach_nodemask_to = cs->mems_allowed;
1541         mm = get_task_mm(leader);
1542         if (mm) {
1543                 struct cpuset *mems_oldcs = effective_nodemask_cpuset(oldcs);
1544
1545                 mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1546
1547                 /*
1548                  * old_mems_allowed is the same with mems_allowed here, except
1549                  * if this task is being moved automatically due to hotplug.
1550                  * In that case @mems_allowed has been updated and is empty,
1551                  * so @old_mems_allowed is the right nodesets that we migrate
1552                  * mm from.
1553                  */
1554                 if (is_memory_migrate(cs)) {
1555                         cpuset_migrate_mm(mm, &mems_oldcs->old_mems_allowed,
1556                                           &cpuset_attach_nodemask_to);
1557                 }
1558                 mmput(mm);
1559         }
1560
1561         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1562
1563         cs->attach_in_progress--;
1564         if (!cs->attach_in_progress)
1565                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1566
1567         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1568 }
1569
1570 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1571
1572 typedef enum {
1573         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1574         FILE_CPULIST,
1575         FILE_MEMLIST,
1576         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1577         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1578         FILE_MEM_HARDWALL,
1579         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1580         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1581         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1582         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1583         FILE_SPREAD_PAGE,
1584         FILE_SPREAD_SLAB,
1585 } cpuset_filetype_t;
1586
1587 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1588                             u64 val)
1589 {
1590         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1591         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1592         int retval = -ENODEV;
1593
1594         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1595         if (!is_cpuset_online(cs))
1596                 goto out_unlock;
1597
1598         switch (type) {
1599         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1600                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1601                 break;
1602         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1603                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1604                 break;
1605         case FILE_MEM_HARDWALL:
1606                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1607                 break;
1608         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1609                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1610                 break;
1611         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1612                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1613                 break;
1614         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1615                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1616                 break;
1617         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1618                 retval = -EACCES;
1619                 break;
1620         case FILE_SPREAD_PAGE:
1621                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1622                 break;
1623         case FILE_SPREAD_SLAB:
1624                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1625                 break;
1626         default:
1627                 retval = -EINVAL;
1628                 break;
1629         }
1630 out_unlock:
1631         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1632         return retval;
1633 }
1634
1635 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1636                             s64 val)
1637 {
1638         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1639         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1640         int retval = -ENODEV;
1641
1642         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1643         if (!is_cpuset_online(cs))
1644                 goto out_unlock;
1645
1646         switch (type) {
1647         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1648                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1649                 break;
1650         default:
1651                 retval = -EINVAL;
1652                 break;
1653         }
1654 out_unlock:
1655         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1656         return retval;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1661  */
1662 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup_subsys_state *css,
1663                                 struct cftype *cft, const char *buf)
1664 {
1665         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1666         struct cpuset *trialcs;
1667         int retval = -ENODEV;
1668
1669         /*
1670          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1671          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1672          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1673          * which can execute.
1674          *
1675          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1676          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1677          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1678          * after execution capability is restored.
1679          */
1680         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1681
1682         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1683         if (!is_cpuset_online(cs))
1684                 goto out_unlock;
1685
1686         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1687         if (!trialcs) {
1688                 retval = -ENOMEM;
1689                 goto out_unlock;
1690         }
1691
1692         switch (cft->private) {
1693         case FILE_CPULIST:
1694                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1695                 break;
1696         case FILE_MEMLIST:
1697                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1698                 break;
1699         default:
1700                 retval = -EINVAL;
1701                 break;
1702         }
1703
1704         free_trial_cpuset(trialcs);
1705 out_unlock:
1706         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1707         return retval;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1712  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1713  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1714  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1715  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1716  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1717  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1718  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1719  * across a page fault.
1720  */
1721
1722 static size_t cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1723 {
1724         size_t count;
1725
1726         mutex_lock(&callback_mutex);
1727         count = cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, cs->cpus_allowed);
1728         mutex_unlock(&callback_mutex);
1729
1730         return count;
1731 }
1732
1733 static size_t cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1734 {
1735         size_t count;
1736
1737         mutex_lock(&callback_mutex);
1738         count = nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, cs->mems_allowed);
1739         mutex_unlock(&callback_mutex);
1740
1741         return count;
1742 }
1743
1744 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup_subsys_state *css,
1745                                        struct cftype *cft, struct file *file,
1746                                        char __user *buf, size_t nbytes,
1747                                        loff_t *ppos)
1748 {
1749         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1750         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1751         char *page;
1752         ssize_t retval = 0;
1753         char *s;
1754
1755         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1756                 return -ENOMEM;
1757
1758         s = page;
1759
1760         switch (type) {
1761         case FILE_CPULIST:
1762                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1763                 break;
1764         case FILE_MEMLIST:
1765                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1766                 break;
1767         default:
1768                 retval = -EINVAL;
1769                 goto out;
1770         }
1771         *s++ = '\n';
1772
1773         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1774 out:
1775         free_page((unsigned long)page);
1776         return retval;
1777 }
1778
1779 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1780 {
1781         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1782         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1783         switch (type) {
1784         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1785                 return is_cpu_exclusive(cs);
1786         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1787                 return is_mem_exclusive(cs);
1788         case FILE_MEM_HARDWALL:
1789                 return is_mem_hardwall(cs);
1790         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1791                 return is_sched_load_balance(cs);
1792         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1793                 return is_memory_migrate(cs);
1794         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1795                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1796         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1797                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1798         case FILE_SPREAD_PAGE:
1799                 return is_spread_page(cs);
1800         case FILE_SPREAD_SLAB:
1801                 return is_spread_slab(cs);
1802         default:
1803                 BUG();
1804         }
1805
1806         /* Unreachable but makes gcc happy */
1807         return 0;
1808 }
1809
1810 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1811 {
1812         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1813         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1814         switch (type) {
1815         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1816                 return cs->relax_domain_level;
1817         default:
1818                 BUG();
1819         }
1820
1821         /* Unrechable but makes gcc happy */
1822         return 0;
1823 }
1824
1825
1826 /*
1827  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1828  */
1829
1830 static struct cftype files[] = {
1831         {
1832                 .name = "cpus",
1833                 .read = cpuset_common_file_read,
1834                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1835                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1836                 .private = FILE_CPULIST,
1837         },
1838
1839         {
1840                 .name = "mems",
1841                 .read = cpuset_common_file_read,
1842                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1843                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1844                 .private = FILE_MEMLIST,
1845         },
1846
1847         {
1848                 .name = "cpu_exclusive",
1849                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1850                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1851                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1852         },
1853
1854         {
1855                 .name = "mem_exclusive",
1856                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1857                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1858                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1859         },
1860
1861         {
1862                 .name = "mem_hardwall",
1863                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1864                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1865                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1866         },
1867
1868         {
1869                 .name = "sched_load_balance",
1870                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1871                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1872                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1873         },
1874
1875         {
1876                 .name = "sched_relax_domain_level",
1877                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1878                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1879                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1880         },
1881
1882         {
1883                 .name = "memory_migrate",
1884                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1885                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1886                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1887         },
1888
1889         {
1890                 .name = "memory_pressure",
1891                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1892                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1893                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1894                 .mode = S_IRUGO,
1895         },
1896
1897         {
1898                 .name = "memory_spread_page",
1899                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1900                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1901                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1902         },
1903
1904         {
1905                 .name = "memory_spread_slab",
1906                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1907                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1908                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1909         },
1910
1911         {
1912                 .name = "memory_pressure_enabled",
1913                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1914                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1915                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1916                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1917         },
1918
1919         { }     /* terminate */
1920 };
1921
1922 /*
1923  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1924  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1925  */
1926
1927 static struct cgroup_subsys_state *
1928 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1929 {
1930         struct cpuset *cs;
1931
1932         if (!parent_css)
1933                 return &top_cpuset.css;
1934
1935         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1936         if (!cs)
1937                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1938         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
1939                 kfree(cs);
1940                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1941         }
1942
1943         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1944         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1945         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1946         fmeter_init(&cs->fmeter);
1947         cs->relax_domain_level = -1;
1948
1949         return &cs->css;
1950 }
1951
1952 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1953 {
1954         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1955         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1956         struct cpuset *tmp_cs;
1957         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1958
1959         if (!parent)
1960                 return 0;
1961
1962         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1963
1964         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1965         if (is_spread_page(parent))
1966                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1967         if (is_spread_slab(parent))
1968                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1969
1970         number_of_cpusets++;
1971
1972         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1973                 goto out_unlock;
1974
1975         /*
1976          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1977          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1978          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
1979          *
1980          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
1981          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
1982          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
1983          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
1984          * users who wish to allow that scenario, then this could be
1985          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1986          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
1987          */
1988         rcu_read_lock();
1989         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
1990                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
1991                         rcu_read_unlock();
1992                         goto out_unlock;
1993                 }
1994         }
1995         rcu_read_unlock();
1996
1997         mutex_lock(&callback_mutex);
1998         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
1999         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2000         mutex_unlock(&callback_mutex);
2001 out_unlock:
2002         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2003         return 0;
2004 }
2005
2006 /*
2007  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2008  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2009  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2010  */
2011
2012 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2013 {
2014         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2015
2016         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2017
2018         if (is_sched_load_balance(cs))
2019                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2020
2021         number_of_cpusets--;
2022         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2023
2024         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2025 }
2026
2027 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2028 {
2029         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2030
2031         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2032         kfree(cs);
2033 }
2034
2035 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
2036         .name = "cpuset",
2037         .css_alloc = cpuset_css_alloc,
2038         .css_online = cpuset_css_online,
2039         .css_offline = cpuset_css_offline,
2040         .css_free = cpuset_css_free,
2041         .can_attach = cpuset_can_attach,
2042         .cancel_attach = cpuset_cancel_attach,
2043         .attach = cpuset_attach,
2044         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
2045         .base_cftypes = files,
2046         .early_init = 1,
2047 };
2048
2049 /**
2050  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2051  *
2052  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2053  **/
2054
2055 int __init cpuset_init(void)
2056 {
2057         int err = 0;
2058
2059         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2060                 BUG();
2061
2062         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2063         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2064
2065         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2066         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2067         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2068
2069         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2070         if (err < 0)
2071                 return err;
2072
2073         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2074                 BUG();
2075
2076         number_of_cpusets = 1;
2077         return 0;
2078 }
2079
2080 /*
2081  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2082  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2083  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2084  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2085  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2086  */
2087 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2088 {
2089         struct cpuset *parent;
2090
2091         /*
2092          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2093          * has online cpus, so can't be empty).
2094          */
2095         parent = parent_cs(cs);
2096         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2097                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2098                 parent = parent_cs(parent);
2099
2100         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2101                 rcu_read_lock();
2102                 printk(KERN_ERR "cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset %s\n",
2103                        cgroup_name(cs->css.cgroup));
2104                 rcu_read_unlock();
2105         }
2106 }
2107
2108 /**
2109  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2110  * @cs: cpuset in interest
2111  *
2112  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2113  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2114  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2115  */
2116 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2117 {
2118         static cpumask_t off_cpus;
2119         static nodemask_t off_mems;
2120         bool is_empty;
2121         bool sane = cgroup_sane_behavior(cs->css.cgroup);
2122
2123 retry:
2124         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2125
2126         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2127
2128         /*
2129          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2130          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2131          */
2132         if (cs->attach_in_progress) {
2133                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2134                 goto retry;
2135         }
2136
2137         cpumask_andnot(&off_cpus, cs->cpus_allowed, top_cpuset.cpus_allowed);
2138         nodes_andnot(off_mems, cs->mems_allowed, top_cpuset.mems_allowed);
2139
2140         mutex_lock(&callback_mutex);
2141         cpumask_andnot(cs->cpus_allowed, cs->cpus_allowed, &off_cpus);
2142         mutex_unlock(&callback_mutex);
2143
2144         /*
2145          * If sane_behavior flag is set, we need to update tasks' cpumask
2146          * for empty cpuset to take on ancestor's cpumask. Otherwise, don't
2147          * call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty, as
2148          * the tasks in it will be migrated to an ancestor.
2149          */
2150         if ((sane && cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) ||
2151             (!cpumask_empty(&off_cpus) && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed)))
2152                 update_tasks_cpumask(cs, NULL);
2153
2154         mutex_lock(&callback_mutex);
2155         nodes_andnot(cs->mems_allowed, cs->mems_allowed, off_mems);
2156         mutex_unlock(&callback_mutex);
2157
2158         /*
2159          * If sane_behavior flag is set, we need to update tasks' nodemask
2160          * for empty cpuset to take on ancestor's nodemask. Otherwise, don't
2161          * call update_tasks_nodemask() if the cpuset becomes empty, as
2162          * the tasks in it will be migratd to an ancestor.
2163          */
2164         if ((sane && nodes_empty(cs->mems_allowed)) ||
2165             (!nodes_empty(off_mems) && !nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2166                 update_tasks_nodemask(cs, NULL);
2167
2168         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2169                 nodes_empty(cs->mems_allowed);
2170
2171         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2172
2173         /*
2174          * If sane_behavior flag is set, we'll keep tasks in empty cpusets.
2175          *
2176          * Otherwise move tasks to the nearest ancestor with execution
2177          * resources.  This is full cgroup operation which will
2178          * also call back into cpuset.  Should be done outside any lock.
2179          */
2180         if (!sane && is_empty)
2181                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2182 }
2183
2184 /**
2185  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2186  *
2187  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2188  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2189  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2190  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2191  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2192  *
2193  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2194  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2195  * all descendants.
2196  *
2197  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2198  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2199  */
2200 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2201 {
2202         static cpumask_t new_cpus;
2203         static nodemask_t new_mems;
2204         bool cpus_updated, mems_updated;
2205
2206         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2207
2208         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2209         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2210         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2211
2212         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2213         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.mems_allowed, new_mems);
2214
2215         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2216         if (cpus_updated) {
2217                 mutex_lock(&callback_mutex);
2218                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2219                 mutex_unlock(&callback_mutex);
2220                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2221         }
2222
2223         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2224         if (mems_updated) {
2225                 mutex_lock(&callback_mutex);
2226                 top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2227                 mutex_unlock(&callback_mutex);
2228                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset, NULL);
2229         }
2230
2231         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2232
2233         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2234         if (cpus_updated || mems_updated) {
2235                 struct cpuset *cs;
2236                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2237
2238                 rcu_read_lock();
2239                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2240                         if (!css_tryget(&cs->css))
2241                                 continue;
2242                         rcu_read_unlock();
2243
2244                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2245
2246                         rcu_read_lock();
2247                         css_put(&cs->css);
2248                 }
2249                 rcu_read_unlock();
2250         }
2251
2252         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2253         if (cpus_updated)
2254                 rebuild_sched_domains();
2255 }
2256
2257 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2258 {
2259         /*
2260          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2261          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2262          * to a work item to avoid reverse locking order.
2263          *
2264          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2265          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2266          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2267          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2268          */
2269         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2270         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2271 }
2272
2273 /*
2274  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2275  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2276  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2277  */
2278 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2279                                 unsigned long action, void *arg)
2280 {
2281         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2282         return NOTIFY_OK;
2283 }
2284
2285 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2286         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2287         .priority = 10,         /* ??! */
2288 };
2289
2290 /**
2291  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2292  *
2293  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2294  */
2295 void __init cpuset_init_smp(void)
2296 {
2297         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2298         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2299         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2300
2301         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2302 }
2303
2304 /**
2305  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2306  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2307  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2308  *
2309  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2310  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2311  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2312  * tasks cpuset.
2313  **/
2314
2315 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2316 {
2317         struct cpuset *cpus_cs;
2318
2319         mutex_lock(&callback_mutex);
2320         task_lock(tsk);
2321         cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(task_cs(tsk));
2322         guarantee_online_cpus(cpus_cs, pmask);
2323         task_unlock(tsk);
2324         mutex_unlock(&callback_mutex);
2325 }
2326
2327 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2328 {
2329         struct cpuset *cpus_cs;
2330
2331         rcu_read_lock();
2332         cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(task_cs(tsk));
2333         do_set_cpus_allowed(tsk, cpus_cs->cpus_allowed);
2334         rcu_read_unlock();
2335
2336         /*
2337          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2338          *
2339          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2340          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2341          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2342          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2343          * which takes task_rq_lock().
2344          *
2345          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2346          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2347          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2348          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2349          *
2350          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2351          * if required.
2352          */
2353 }
2354
2355 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2356 {
2357         nodes_setall(current->mems_allowed);
2358 }
2359
2360 /**
2361  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2362  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2363  *
2364  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2365  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2366  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2367  * tasks cpuset.
2368  **/
2369
2370 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2371 {
2372         struct cpuset *mems_cs;
2373         nodemask_t mask;
2374
2375         mutex_lock(&callback_mutex);
2376         task_lock(tsk);
2377         mems_cs = effective_nodemask_cpuset(task_cs(tsk));
2378         guarantee_online_mems(mems_cs, &mask);
2379         task_unlock(tsk);
2380         mutex_unlock(&callback_mutex);
2381
2382         return mask;
2383 }
2384
2385 /**
2386  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2387  * @nodemask: the nodemask to be checked
2388  *
2389  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2390  */
2391 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2392 {
2393         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2394 }
2395
2396 /*
2397  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2398  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2399  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2400  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2401  */
2402 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2403 {
2404         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2405                 cs = parent_cs(cs);
2406         return cs;
2407 }
2408
2409 /**
2410  * cpuset_node_allowed_softwall - Can we allocate on a memory node?
2411  * @node: is this an allowed node?
2412  * @gfp_mask: memory allocation flags
2413  *
2414  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2415  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2416  * yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this node is in the nearest
2417  * hardwalled cpuset ancestor to this task's cpuset, yes.  If the task has been
2418  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the TIF_MEMDIE
2419  * flag, yes.
2420  * Otherwise, no.
2421  *
2422  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_node_allowed_softwall() reduces to
2423  * cpuset_node_allowed_hardwall().  Otherwise, cpuset_node_allowed_softwall()
2424  * might sleep, and might allow a node from an enclosing cpuset.
2425  *
2426  * cpuset_node_allowed_hardwall() only handles the simpler case of hardwall
2427  * cpusets, and never sleeps.
2428  *
2429  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2430  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2431  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2432  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2433  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2434  *
2435  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2436  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2437  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2438  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2439  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2440  *
2441  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2442  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2443  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2444  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2445  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2446  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2447  * mutex.
2448  *
2449  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2450  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2451  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2452  * in interrupt, of course).
2453  *
2454  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2455  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2456  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2457  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2458  * affect that:
2459  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2460  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2461  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2462  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2463  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2464  *
2465  * Rule:
2466  *    Don't call cpuset_node_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2467  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2468  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2469  */
2470 int __cpuset_node_allowed_softwall(int node, gfp_t gfp_mask)
2471 {
2472         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2473         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2474
2475         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2476                 return 1;
2477         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2478         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2479                 return 1;
2480         /*
2481          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2482          * been OOM killed to get memory anywhere.
2483          */
2484         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2485                 return 1;
2486         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2487                 return 0;
2488
2489         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2490                 return 1;
2491
2492         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2493         mutex_lock(&callback_mutex);
2494
2495         task_lock(current);
2496         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2497         task_unlock(current);
2498
2499         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2500         mutex_unlock(&callback_mutex);
2501         return allowed;
2502 }
2503
2504 /*
2505  * cpuset_node_allowed_hardwall - Can we allocate on a memory node?
2506  * @node: is this an allowed node?
2507  * @gfp_mask: memory allocation flags
2508  *
2509  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2510  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2511  * yes.  If the task has been OOM killed and has access to memory reserves as
2512  * specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2513  * Otherwise, no.
2514  *
2515  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2516  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2517  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2518  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2519  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2520  *
2521  * Unlike the cpuset_node_allowed_softwall() variant, above,
2522  * this variant requires that the node be in the current task's
2523  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2524  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2525  * It never sleeps.
2526  */
2527 int __cpuset_node_allowed_hardwall(int node, gfp_t gfp_mask)
2528 {
2529         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2530                 return 1;
2531         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2532                 return 1;
2533         /*
2534          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2535          * been OOM killed to get memory anywhere.
2536          */
2537         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2538                 return 1;
2539         return 0;
2540 }
2541
2542 /**
2543  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2544  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2545  *
2546  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2547  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2548  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2549  * to determine on which node to start looking, as it will for
2550  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2551  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2552  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2553  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2554  *
2555  * We don't have to worry about the returned node being offline
2556  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2557  *
2558  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2559  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2560  * should not be possible for the following code to return an
2561  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2562  * is not returning the node where the allocation must be, only
2563  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2564  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2565  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2566  * See kmem_cache_alloc_node().
2567  */
2568
2569 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2570 {
2571         int node;
2572
2573         node = next_node(*rotor, current->mems_allowed);
2574         if (node == MAX_NUMNODES)
2575                 node = first_node(current->mems_allowed);
2576         *rotor = node;
2577         return node;
2578 }
2579
2580 int cpuset_mem_spread_node(void)
2581 {
2582         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2583                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2584                         node_random(&current->mems_allowed);
2585
2586         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2587 }
2588
2589 int cpuset_slab_spread_node(void)
2590 {
2591         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2592                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2593                         node_random(&current->mems_allowed);
2594
2595         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2596 }
2597
2598 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2599
2600 /**
2601  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2602  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2603  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2604  *
2605  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2606  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2607  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2608  * to the other.
2609  **/
2610
2611 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2612                                    const struct task_struct *tsk2)
2613 {
2614         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2615 }
2616
2617 #define CPUSET_NODELIST_LEN     (256)
2618
2619 /**
2620  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2621  * @task: pointer to task_struct of some task.
2622  *
2623  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2624  * mems_allowed to the kernel log.  Must hold task_lock(task) to allow
2625  * dereferencing task_cs(task).
2626  */
2627 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2628 {
2629          /* Statically allocated to prevent using excess stack. */
2630         static char cpuset_nodelist[CPUSET_NODELIST_LEN];
2631         static DEFINE_SPINLOCK(cpuset_buffer_lock);
2632
2633         struct cgroup *cgrp = task_cs(tsk)->css.cgroup;
2634
2635         rcu_read_lock();
2636         spin_lock(&cpuset_buffer_lock);
2637
2638         nodelist_scnprintf(cpuset_nodelist, CPUSET_NODELIST_LEN,
2639                            tsk->mems_allowed);
2640         printk(KERN_INFO "%s cpuset=%s mems_allowed=%s\n",
2641                tsk->comm, cgroup_name(cgrp), cpuset_nodelist);
2642
2643         spin_unlock(&cpuset_buffer_lock);
2644         rcu_read_unlock();
2645 }
2646
2647 /*
2648  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2649  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2650  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2651  */
2652
2653 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2654
2655 /**
2656  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2657  *
2658  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2659  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2660  *
2661  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2662  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2663  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2664  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2665  * or writing dirty pages.
2666  *
2667  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2668  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2669  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2670  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2671  **/
2672
2673 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2674 {
2675         task_lock(current);
2676         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2677         task_unlock(current);
2678 }
2679
2680 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2681 /*
2682  * proc_cpuset_show()
2683  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2684  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2685  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2686  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2687  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2688  *    anyway.
2689  */
2690 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2691 {
2692         struct pid *pid;
2693         struct task_struct *tsk;
2694         char *buf;
2695         struct cgroup_subsys_state *css;
2696         int retval;
2697
2698         retval = -ENOMEM;
2699         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2700         if (!buf)
2701                 goto out;
2702
2703         retval = -ESRCH;
2704         pid = m->private;
2705         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2706         if (!tsk)
2707                 goto out_free;
2708
2709         rcu_read_lock();
2710         css = task_css(tsk, cpuset_subsys_id);
2711         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2712         rcu_read_unlock();
2713         if (retval < 0)
2714                 goto out_put_task;
2715         seq_puts(m, buf);
2716         seq_putc(m, '\n');
2717 out_put_task:
2718         put_task_struct(tsk);
2719 out_free:
2720         kfree(buf);
2721 out:
2722         return retval;
2723 }
2724 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2725
2726 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2727 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2728 {
2729         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2730         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2731         seq_printf(m, "\n");
2732         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2733         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2734         seq_printf(m, "\n");
2735 }