[PATCH] cpuset: remove unnecessary NULL check
[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) 2004-2006 Silicon Graphics, Inc.
8  *
9  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
10  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
11  *
12  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
13  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
14  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
15  *
16  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
17  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
18  *  distribution for more details.
19  */
20
21 #include <linux/config.h>
22 #include <linux/cpu.h>
23 #include <linux/cpumask.h>
24 #include <linux/cpuset.h>
25 #include <linux/err.h>
26 #include <linux/errno.h>
27 #include <linux/file.h>
28 #include <linux/fs.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/interrupt.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/kmod.h>
33 #include <linux/list.h>
34 #include <linux/mempolicy.h>
35 #include <linux/mm.h>
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/mount.h>
38 #include <linux/namei.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/proc_fs.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42 #include <linux/sched.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/slab.h>
45 #include <linux/smp_lock.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/stat.h>
48 #include <linux/string.h>
49 #include <linux/time.h>
50 #include <linux/backing-dev.h>
51 #include <linux/sort.h>
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54 #include <asm/atomic.h>
55 #include <linux/mutex.h>
56
57 #define CPUSET_SUPER_MAGIC              0x27e0eb
58
59 /*
60  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
61  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
62  * short circuit some hooks.
63  */
64 int number_of_cpusets __read_mostly;
65
66 /* See "Frequency meter" comments, below. */
67
68 struct fmeter {
69         int cnt;                /* unprocessed events count */
70         int val;                /* most recent output value */
71         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
72         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
73 };
74
75 struct cpuset {
76         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
77         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
78         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
79
80         /*
81          * Count is atomic so can incr (fork) or decr (exit) without a lock.
82          */
83         atomic_t count;                 /* count tasks using this cpuset */
84
85         /*
86          * We link our 'sibling' struct into our parents 'children'.
87          * Our children link their 'sibling' into our 'children'.
88          */
89         struct list_head sibling;       /* my parents children */
90         struct list_head children;      /* my children */
91
92         struct cpuset *parent;          /* my parent */
93         struct dentry *dentry;          /* cpuset fs entry */
94
95         /*
96          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
97          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
98          */
99         int mems_generation;
100
101         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
102 };
103
104 /* bits in struct cpuset flags field */
105 typedef enum {
106         CS_CPU_EXCLUSIVE,
107         CS_MEM_EXCLUSIVE,
108         CS_MEMORY_MIGRATE,
109         CS_REMOVED,
110         CS_NOTIFY_ON_RELEASE,
111         CS_SPREAD_PAGE,
112         CS_SPREAD_SLAB,
113 } cpuset_flagbits_t;
114
115 /* convenient tests for these bits */
116 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
117 {
118         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
119 }
120
121 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
122 {
123         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
124 }
125
126 static inline int is_removed(const struct cpuset *cs)
127 {
128         return test_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
129 }
130
131 static inline int notify_on_release(const struct cpuset *cs)
132 {
133         return test_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
134 }
135
136 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
137 {
138         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
139 }
140
141 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
142 {
143         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
144 }
145
146 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
147 {
148         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
149 }
150
151 /*
152  * Increment this atomic integer everytime any cpuset changes its
153  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
154  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
155  * the cpuset they're using changes generation.
156  *
157  * A single, global generation is needed because attach_task() could
158  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
159  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
160  *
161  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
162  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
163  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
164  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
165  * of its current->mems_allowed.
166  */
167 static atomic_t cpuset_mems_generation = ATOMIC_INIT(1);
168
169 static struct cpuset top_cpuset = {
170         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
171         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
172         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
173         .count = ATOMIC_INIT(0),
174         .sibling = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.sibling),
175         .children = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.children),
176 };
177
178 static struct vfsmount *cpuset_mount;
179 static struct super_block *cpuset_sb;
180
181 /*
182  * We have two global cpuset mutexes below.  They can nest.
183  * It is ok to first take manage_mutex, then nest callback_mutex.  We also
184  * require taking task_lock() when dereferencing a tasks cpuset pointer.
185  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
186  *
187  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
188  * holds manage_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
189  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
190  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
191  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
192  * also allocate memory while just holding manage_mutex.  While it is
193  * performing these checks, various callback routines can briefly
194  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
195  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
196  *
197  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
198  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
199  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
200  * __alloc_pages().
201  *
202  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
203  * access to cpusets.
204  *
205  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
206  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
207  *
208  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
209  * So in general, code holding manage_mutex or callback_mutex can't rely
210  * on the count field not changing.  However, if the count goes to
211  * zero, then only attach_task(), which holds both mutexes, can
212  * increment it again.  Because a count of zero means that no tasks
213  * are currently attached, therefore there is no way a task attached
214  * to that cpuset can fork (the other way to increment the count).
215  * So code holding manage_mutex or callback_mutex can safely assume that
216  * if the count is zero, it will stay zero.  Similarly, if a task
217  * holds manage_mutex or callback_mutex on a cpuset with zero count, it
218  * knows that the cpuset won't be removed, as cpuset_rmdir() needs
219  * both of those mutexes.
220  *
221  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
222  * the cpuset hierarchy holds manage_mutex across the entire operation,
223  * single threading all such cpuset modifications across the system.
224  *
225  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
226  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
227  * cpumasks and nodemasks.
228  *
229  * The fork and exit callbacks cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
230  * (usually) take either mutex.  These are the two most performance
231  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cpuset_exit(),
232  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then manage_mutex
233  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
234  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
235  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
236  *
237  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks
238  * is zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all
239  * tasks in the system use _some_ cpuset, and since there is always at
240  * least one task in the system (init, pid == 1), therefore, top_cpuset
241  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So we don't
242  * need a special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
243  *
244  * The above "Tale of Two Semaphores" would be complete, but for:
245  *
246  *      The task_lock() exception
247  *
248  * The need for this exception arises from the action of attach_task(),
249  * which overwrites one tasks cpuset pointer with another.  It does
250  * so using both mutexes, however there are several performance
251  * critical places that need to reference task->cpuset without the
252  * expense of grabbing a system global mutex.  Therefore except as
253  * noted below, when dereferencing or, as in attach_task(), modifying
254  * a tasks cpuset pointer we use task_lock(), which acts on a spinlock
255  * (task->alloc_lock) already in the task_struct routinely used for
256  * such matters.
257  *
258  * P.S.  One more locking exception.  RCU is used to guard the
259  * update of a tasks cpuset pointer by attach_task() and the
260  * access of task->cpuset->mems_generation via that pointer in
261  * the routine cpuset_update_task_memory_state().
262  */
263
264 static DEFINE_MUTEX(manage_mutex);
265 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
266
267 /*
268  * A couple of forward declarations required, due to cyclic reference loop:
269  *  cpuset_mkdir -> cpuset_create -> cpuset_populate_dir -> cpuset_add_file
270  *  -> cpuset_create_file -> cpuset_dir_inode_operations -> cpuset_mkdir.
271  */
272
273 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode);
274 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry);
275
276 static struct backing_dev_info cpuset_backing_dev_info = {
277         .ra_pages = 0,          /* No readahead */
278         .capabilities   = BDI_CAP_NO_ACCT_DIRTY | BDI_CAP_NO_WRITEBACK,
279 };
280
281 static struct inode *cpuset_new_inode(mode_t mode)
282 {
283         struct inode *inode = new_inode(cpuset_sb);
284
285         if (inode) {
286                 inode->i_mode = mode;
287                 inode->i_uid = current->fsuid;
288                 inode->i_gid = current->fsgid;
289                 inode->i_blksize = PAGE_CACHE_SIZE;
290                 inode->i_blocks = 0;
291                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
292                 inode->i_mapping->backing_dev_info = &cpuset_backing_dev_info;
293         }
294         return inode;
295 }
296
297 static void cpuset_diput(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
298 {
299         /* is dentry a directory ? if so, kfree() associated cpuset */
300         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
301                 struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
302                 BUG_ON(!(is_removed(cs)));
303                 kfree(cs);
304         }
305         iput(inode);
306 }
307
308 static struct dentry_operations cpuset_dops = {
309         .d_iput = cpuset_diput,
310 };
311
312 static struct dentry *cpuset_get_dentry(struct dentry *parent, const char *name)
313 {
314         struct dentry *d = lookup_one_len(name, parent, strlen(name));
315         if (!IS_ERR(d))
316                 d->d_op = &cpuset_dops;
317         return d;
318 }
319
320 static void remove_dir(struct dentry *d)
321 {
322         struct dentry *parent = dget(d->d_parent);
323
324         d_delete(d);
325         simple_rmdir(parent->d_inode, d);
326         dput(parent);
327 }
328
329 /*
330  * NOTE : the dentry must have been dget()'ed
331  */
332 static void cpuset_d_remove_dir(struct dentry *dentry)
333 {
334         struct list_head *node;
335
336         spin_lock(&dcache_lock);
337         node = dentry->d_subdirs.next;
338         while (node != &dentry->d_subdirs) {
339                 struct dentry *d = list_entry(node, struct dentry, d_u.d_child);
340                 list_del_init(node);
341                 if (d->d_inode) {
342                         d = dget_locked(d);
343                         spin_unlock(&dcache_lock);
344                         d_delete(d);
345                         simple_unlink(dentry->d_inode, d);
346                         dput(d);
347                         spin_lock(&dcache_lock);
348                 }
349                 node = dentry->d_subdirs.next;
350         }
351         list_del_init(&dentry->d_u.d_child);
352         spin_unlock(&dcache_lock);
353         remove_dir(dentry);
354 }
355
356 static struct super_operations cpuset_ops = {
357         .statfs = simple_statfs,
358         .drop_inode = generic_delete_inode,
359 };
360
361 static int cpuset_fill_super(struct super_block *sb, void *unused_data,
362                                                         int unused_silent)
363 {
364         struct inode *inode;
365         struct dentry *root;
366
367         sb->s_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
368         sb->s_blocksize_bits = PAGE_CACHE_SHIFT;
369         sb->s_magic = CPUSET_SUPER_MAGIC;
370         sb->s_op = &cpuset_ops;
371         cpuset_sb = sb;
372
373         inode = cpuset_new_inode(S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO | S_IWUSR);
374         if (inode) {
375                 inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
376                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
377                 /* directories start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
378                 inode->i_nlink++;
379         } else {
380                 return -ENOMEM;
381         }
382
383         root = d_alloc_root(inode);
384         if (!root) {
385                 iput(inode);
386                 return -ENOMEM;
387         }
388         sb->s_root = root;
389         return 0;
390 }
391
392 static struct super_block *cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
393                                         int flags, const char *unused_dev_name,
394                                         void *data)
395 {
396         return get_sb_single(fs_type, flags, data, cpuset_fill_super);
397 }
398
399 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
400         .name = "cpuset",
401         .get_sb = cpuset_get_sb,
402         .kill_sb = kill_litter_super,
403 };
404
405 /* struct cftype:
406  *
407  * The files in the cpuset filesystem mostly have a very simple read/write
408  * handling, some common function will take care of it. Nevertheless some cases
409  * (read tasks) are special and therefore I define this structure for every
410  * kind of file.
411  *
412  *
413  * When reading/writing to a file:
414  *      - the cpuset to use in file->f_dentry->d_parent->d_fsdata
415  *      - the 'cftype' of the file is file->f_dentry->d_fsdata
416  */
417
418 struct cftype {
419         char *name;
420         int private;
421         int (*open) (struct inode *inode, struct file *file);
422         ssize_t (*read) (struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
423                                                         loff_t *ppos);
424         int (*write) (struct file *file, const char __user *buf, size_t nbytes,
425                                                         loff_t *ppos);
426         int (*release) (struct inode *inode, struct file *file);
427 };
428
429 static inline struct cpuset *__d_cs(struct dentry *dentry)
430 {
431         return dentry->d_fsdata;
432 }
433
434 static inline struct cftype *__d_cft(struct dentry *dentry)
435 {
436         return dentry->d_fsdata;
437 }
438
439 /*
440  * Call with manage_mutex held.  Writes path of cpuset into buf.
441  * Returns 0 on success, -errno on error.
442  */
443
444 static int cpuset_path(const struct cpuset *cs, char *buf, int buflen)
445 {
446         char *start;
447
448         start = buf + buflen;
449
450         *--start = '\0';
451         for (;;) {
452                 int len = cs->dentry->d_name.len;
453                 if ((start -= len) < buf)
454                         return -ENAMETOOLONG;
455                 memcpy(start, cs->dentry->d_name.name, len);
456                 cs = cs->parent;
457                 if (!cs)
458                         break;
459                 if (!cs->parent)
460                         continue;
461                 if (--start < buf)
462                         return -ENAMETOOLONG;
463                 *start = '/';
464         }
465         memmove(buf, start, buf + buflen - start);
466         return 0;
467 }
468
469 /*
470  * Notify userspace when a cpuset is released, by running
471  * /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
472  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
473  *
474  * Most likely, this user command will try to rmdir this cpuset.
475  *
476  * This races with the possibility that some other task will be
477  * attached to this cpuset before it is removed, or that some other
478  * user task will 'mkdir' a child cpuset of this cpuset.  That's ok.
479  * The presumed 'rmdir' will fail quietly if this cpuset is no longer
480  * unused, and this cpuset will be reprieved from its death sentence,
481  * to continue to serve a useful existence.  Next time it's released,
482  * we will get notified again, if it still has 'notify_on_release' set.
483  *
484  * The final arg to call_usermodehelper() is 0, which means don't
485  * wait.  The separate /sbin/cpuset_release_agent task is forked by
486  * call_usermodehelper(), then control in this thread returns here,
487  * without waiting for the release agent task.  We don't bother to
488  * wait because the caller of this routine has no use for the exit
489  * status of the /sbin/cpuset_release_agent task, so no sense holding
490  * our caller up for that.
491  *
492  * When we had only one cpuset mutex, we had to call this
493  * without holding it, to avoid deadlock when call_usermodehelper()
494  * allocated memory.  With two locks, we could now call this while
495  * holding manage_mutex, but we still don't, so as to minimize
496  * the time manage_mutex is held.
497  */
498
499 static void cpuset_release_agent(const char *pathbuf)
500 {
501         char *argv[3], *envp[3];
502         int i;
503
504         if (!pathbuf)
505                 return;
506
507         i = 0;
508         argv[i++] = "/sbin/cpuset_release_agent";
509         argv[i++] = (char *)pathbuf;
510         argv[i] = NULL;
511
512         i = 0;
513         /* minimal command environment */
514         envp[i++] = "HOME=/";
515         envp[i++] = "PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin";
516         envp[i] = NULL;
517
518         call_usermodehelper(argv[0], argv, envp, 0);
519         kfree(pathbuf);
520 }
521
522 /*
523  * Either cs->count of using tasks transitioned to zero, or the
524  * cs->children list of child cpusets just became empty.  If this
525  * cs is notify_on_release() and now both the user count is zero and
526  * the list of children is empty, prepare cpuset path in a kmalloc'd
527  * buffer, to be returned via ppathbuf, so that the caller can invoke
528  * cpuset_release_agent() with it later on, once manage_mutex is dropped.
529  * Call here with manage_mutex held.
530  *
531  * This check_for_release() routine is responsible for kmalloc'ing
532  * pathbuf.  The above cpuset_release_agent() is responsible for
533  * kfree'ing pathbuf.  The caller of these routines is responsible
534  * for providing a pathbuf pointer, initialized to NULL, then
535  * calling check_for_release() with manage_mutex held and the address
536  * of the pathbuf pointer, then dropping manage_mutex, then calling
537  * cpuset_release_agent() with pathbuf, as set by check_for_release().
538  */
539
540 static void check_for_release(struct cpuset *cs, char **ppathbuf)
541 {
542         if (notify_on_release(cs) && atomic_read(&cs->count) == 0 &&
543             list_empty(&cs->children)) {
544                 char *buf;
545
546                 buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
547                 if (!buf)
548                         return;
549                 if (cpuset_path(cs, buf, PAGE_SIZE) < 0)
550                         kfree(buf);
551                 else
552                         *ppathbuf = buf;
553         }
554 }
555
556 /*
557  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
558  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
559  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
560  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
561  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
562  * task, return cpu_online_map.
563  *
564  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
565  * of cpu_online_map.
566  *
567  * Call with callback_mutex held.
568  */
569
570 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
571 {
572         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
573                 cs = cs->parent;
574         if (cs)
575                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
576         else
577                 *pmask = cpu_online_map;
578         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
579 }
580
581 /*
582  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
583  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
584  * until we find one that does have some online mems.  If we get
585  * all the way to the top and still haven't found any online mems,
586  * return node_online_map.
587  *
588  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
589  * of node_online_map.
590  *
591  * Call with callback_mutex held.
592  */
593
594 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
595 {
596         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_online_map))
597                 cs = cs->parent;
598         if (cs)
599                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_online_map);
600         else
601                 *pmask = node_online_map;
602         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_online_map));
603 }
604
605 /**
606  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
607  *
608  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
609  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
610  * mempolicy to the new value.
611  *
612  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
613  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
614  * Do not call this routine if in_interrupt().
615  *
616  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be called
617  * with or without manage_mutex held.  Doesn't need task_lock to guard
618  * against another task changing a non-NULL cpuset pointer to NULL,
619  * as that is only done by a task on itself, and if the current task
620  * is here, it is not simultaneously in the exit code NULL'ing its
621  * cpuset pointer.  This routine also might acquire callback_mutex and
622  * current->mm->mmap_sem during call.
623  *
624  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
625  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
626  * from concurrent freeing of current->cpuset by attach_task(),
627  * using RCU.
628  *
629  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
630  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
631  * an old value of mems_generation.  However this really only
632  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
633  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
634  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
635  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
636  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
637  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
638  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
639  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
640  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
641  * even exist.
642  *
643  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
644  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
645  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
646  * task has been modifying its cpuset.
647  */
648
649 void cpuset_update_task_memory_state(void)
650 {
651         int my_cpusets_mem_gen;
652         struct task_struct *tsk = current;
653         struct cpuset *cs;
654
655         if (tsk->cpuset == &top_cpuset) {
656                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
657                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
658         } else {
659                 rcu_read_lock();
660                 cs = rcu_dereference(tsk->cpuset);
661                 my_cpusets_mem_gen = cs->mems_generation;
662                 rcu_read_unlock();
663         }
664
665         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
666                 mutex_lock(&callback_mutex);
667                 task_lock(tsk);
668                 cs = tsk->cpuset;       /* Maybe changed when task not locked */
669                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
670                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
671                 if (is_spread_page(cs))
672                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
673                 else
674                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
675                 if (is_spread_slab(cs))
676                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
677                 else
678                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
679                 task_unlock(tsk);
680                 mutex_unlock(&callback_mutex);
681                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
682         }
683 }
684
685 /*
686  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
687  *
688  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
689  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
690  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_mutex.
691  */
692
693 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
694 {
695         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
696                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
697                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
698                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
699 }
700
701 /*
702  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
703  *                     follows the structural rules for cpusets.
704  *
705  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
706  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
707  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
708  * manage_mutex held.
709  *
710  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
711  * such as list traversal that depend on the actual address of the
712  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
713  *
714  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
715  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
716  * or flags changed to new, trial values.
717  *
718  * Return 0 if valid, -errno if not.
719  */
720
721 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
722 {
723         struct cpuset *c, *par;
724
725         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
726         list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
727                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
728                         return -EBUSY;
729         }
730
731         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
732         if ((par = cur->parent) == NULL)
733                 return 0;
734
735         /* We must be a subset of our parent cpuset */
736         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
737                 return -EACCES;
738
739         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
740         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
741                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
742                     c != cur &&
743                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
744                         return -EINVAL;
745                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
746                     c != cur &&
747                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
748                         return -EINVAL;
749         }
750
751         return 0;
752 }
753
754 /*
755  * For a given cpuset cur, partition the system as follows
756  * a. All cpus in the parent cpuset's cpus_allowed that are not part of any
757  *    exclusive child cpusets
758  * b. All cpus in the current cpuset's cpus_allowed that are not part of any
759  *    exclusive child cpusets
760  * Build these two partitions by calling partition_sched_domains
761  *
762  * Call with manage_mutex held.  May nest a call to the
763  * lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
764  */
765
766 static void update_cpu_domains(struct cpuset *cur)
767 {
768         struct cpuset *c, *par = cur->parent;
769         cpumask_t pspan, cspan;
770
771         if (par == NULL || cpus_empty(cur->cpus_allowed))
772                 return;
773
774         /*
775          * Get all cpus from parent's cpus_allowed not part of exclusive
776          * children
777          */
778         pspan = par->cpus_allowed;
779         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
780                 if (is_cpu_exclusive(c))
781                         cpus_andnot(pspan, pspan, c->cpus_allowed);
782         }
783         if (is_removed(cur) || !is_cpu_exclusive(cur)) {
784                 cpus_or(pspan, pspan, cur->cpus_allowed);
785                 if (cpus_equal(pspan, cur->cpus_allowed))
786                         return;
787                 cspan = CPU_MASK_NONE;
788         } else {
789                 if (cpus_empty(pspan))
790                         return;
791                 cspan = cur->cpus_allowed;
792                 /*
793                  * Get all cpus from current cpuset's cpus_allowed not part
794                  * of exclusive children
795                  */
796                 list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
797                         if (is_cpu_exclusive(c))
798                                 cpus_andnot(cspan, cspan, c->cpus_allowed);
799                 }
800         }
801
802         lock_cpu_hotplug();
803         partition_sched_domains(&pspan, &cspan);
804         unlock_cpu_hotplug();
805 }
806
807 /*
808  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
809  */
810
811 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
812 {
813         struct cpuset trialcs;
814         int retval, cpus_unchanged;
815
816         trialcs = *cs;
817         retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
818         if (retval < 0)
819                 return retval;
820         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
821         if (cpus_empty(trialcs.cpus_allowed))
822                 return -ENOSPC;
823         retval = validate_change(cs, &trialcs);
824         if (retval < 0)
825                 return retval;
826         cpus_unchanged = cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed);
827         mutex_lock(&callback_mutex);
828         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
829         mutex_unlock(&callback_mutex);
830         if (is_cpu_exclusive(cs) && !cpus_unchanged)
831                 update_cpu_domains(cs);
832         return 0;
833 }
834
835 /*
836  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
837  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
838  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
839  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
840  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
841  * pages to the new memory.
842  *
843  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
844  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
845  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
846  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
847  */
848
849 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
850 {
851         struct cpuset trialcs;
852         nodemask_t oldmem;
853         struct task_struct *g, *p;
854         struct mm_struct **mmarray;
855         int i, n, ntasks;
856         int migrate;
857         int fudge;
858         int retval;
859
860         trialcs = *cs;
861         retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
862         if (retval < 0)
863                 goto done;
864         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed, node_online_map);
865         oldmem = cs->mems_allowed;
866         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
867                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
868                 goto done;
869         }
870         if (nodes_empty(trialcs.mems_allowed)) {
871                 retval = -ENOSPC;
872                 goto done;
873         }
874         retval = validate_change(cs, &trialcs);
875         if (retval < 0)
876                 goto done;
877
878         mutex_lock(&callback_mutex);
879         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
880         cs->mems_generation = atomic_inc_return(&cpuset_mems_generation);
881         mutex_unlock(&callback_mutex);
882
883         set_cpuset_being_rebound(cs);           /* causes mpol_copy() rebind */
884
885         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
886         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
887         retval = -ENOMEM;
888
889         /*
890          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
891          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
892          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
893          * few more lines of code, we can retry until we get a big
894          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
895          */
896         while (1) {
897                 ntasks = atomic_read(&cs->count);       /* guess */
898                 ntasks += fudge;
899                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
900                 if (!mmarray)
901                         goto done;
902                 write_lock_irq(&tasklist_lock);         /* block fork */
903                 if (atomic_read(&cs->count) <= ntasks)
904                         break;                          /* got enough */
905                 write_unlock_irq(&tasklist_lock);       /* try again */
906                 kfree(mmarray);
907         }
908
909         n = 0;
910
911         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
912         do_each_thread(g, p) {
913                 struct mm_struct *mm;
914
915                 if (n >= ntasks) {
916                         printk(KERN_WARNING
917                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
918                         continue;
919                 }
920                 if (p->cpuset != cs)
921                         continue;
922                 mm = get_task_mm(p);
923                 if (!mm)
924                         continue;
925                 mmarray[n++] = mm;
926         } while_each_thread(g, p);
927         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
928
929         /*
930          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
931          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
932          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
933          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
934          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
935          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
936          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
937          * cpuset manage_mutex, we know that no other rebind effort will
938          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
939          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
940          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
941          */
942         migrate = is_memory_migrate(cs);
943         for (i = 0; i < n; i++) {
944                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
945
946                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
947                 if (migrate) {
948                         do_migrate_pages(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed,
949                                                         MPOL_MF_MOVE_ALL);
950                 }
951                 mmput(mm);
952         }
953
954         /* We're done rebinding vma's to this cpusets new mems_allowed. */
955         kfree(mmarray);
956         set_cpuset_being_rebound(NULL);
957         retval = 0;
958 done:
959         return retval;
960 }
961
962 /*
963  * Call with manage_mutex held.
964  */
965
966 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
967 {
968         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
969                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
970         else
971                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
972         return 0;
973 }
974
975 /*
976  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
977  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
978  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
979  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
980  * cs:  the cpuset to update
981  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
982  *
983  * Call with manage_mutex held.
984  */
985
986 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
987 {
988         int turning_on;
989         struct cpuset trialcs;
990         int err, cpu_exclusive_changed;
991
992         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
993
994         trialcs = *cs;
995         if (turning_on)
996                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
997         else
998                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
999
1000         err = validate_change(cs, &trialcs);
1001         if (err < 0)
1002                 return err;
1003         cpu_exclusive_changed =
1004                 (is_cpu_exclusive(cs) != is_cpu_exclusive(&trialcs));
1005         mutex_lock(&callback_mutex);
1006         if (turning_on)
1007                 set_bit(bit, &cs->flags);
1008         else
1009                 clear_bit(bit, &cs->flags);
1010         mutex_unlock(&callback_mutex);
1011
1012         if (cpu_exclusive_changed)
1013                 update_cpu_domains(cs);
1014         return 0;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Frequency meter - How fast is some event occuring?
1019  *
1020  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1021  * event frequency meter.  There are four routines:
1022  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1023  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1024  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1025  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1026  *
1027  * A common data structure is passed to each of these routines,
1028  * which is used to keep track of the state required to manage the
1029  * frequency meter and its digital filter.
1030  *
1031  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1032  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1033  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1034  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1035  *
1036  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1037  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1038  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1039  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1040  *
1041  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1042  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1043  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1044  * will be stable.
1045  *
1046  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1047  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1048  *
1049  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1050  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1051  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1052  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1053  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1054  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1055  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1056  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1057  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1058  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1059  * each event.
1060  */
1061
1062 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1063 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1064 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1065 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1066
1067 /* Initialize a frequency meter */
1068 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1069 {
1070         fmp->cnt = 0;
1071         fmp->val = 0;
1072         fmp->time = 0;
1073         spin_lock_init(&fmp->lock);
1074 }
1075
1076 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1077 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1078 {
1079         time_t now = get_seconds();
1080         time_t ticks = now - fmp->time;
1081
1082         if (ticks == 0)
1083                 return;
1084
1085         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1086         while (ticks-- > 0)
1087                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1088         fmp->time = now;
1089
1090         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1091         fmp->cnt = 0;
1092 }
1093
1094 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1095 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1096 {
1097         spin_lock(&fmp->lock);
1098         fmeter_update(fmp);
1099         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1100         spin_unlock(&fmp->lock);
1101 }
1102
1103 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1104 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1105 {
1106         int val;
1107
1108         spin_lock(&fmp->lock);
1109         fmeter_update(fmp);
1110         val = fmp->val;
1111         spin_unlock(&fmp->lock);
1112         return val;
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Attack task specified by pid in 'pidbuf' to cpuset 'cs', possibly
1117  * writing the path of the old cpuset in 'ppathbuf' if it needs to be
1118  * notified on release.
1119  *
1120  * Call holding manage_mutex.  May take callback_mutex and task_lock of
1121  * the task 'pid' during call.
1122  */
1123
1124 static int attach_task(struct cpuset *cs, char *pidbuf, char **ppathbuf)
1125 {
1126         pid_t pid;
1127         struct task_struct *tsk;
1128         struct cpuset *oldcs;
1129         cpumask_t cpus;
1130         nodemask_t from, to;
1131         struct mm_struct *mm;
1132
1133         if (sscanf(pidbuf, "%d", &pid) != 1)
1134                 return -EIO;
1135         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1136                 return -ENOSPC;
1137
1138         if (pid) {
1139                 read_lock(&tasklist_lock);
1140
1141                 tsk = find_task_by_pid(pid);
1142                 if (!tsk || tsk->flags & PF_EXITING) {
1143                         read_unlock(&tasklist_lock);
1144                         return -ESRCH;
1145                 }
1146
1147                 get_task_struct(tsk);
1148                 read_unlock(&tasklist_lock);
1149
1150                 if ((current->euid) && (current->euid != tsk->uid)
1151                     && (current->euid != tsk->suid)) {
1152                         put_task_struct(tsk);
1153                         return -EACCES;
1154                 }
1155         } else {
1156                 tsk = current;
1157                 get_task_struct(tsk);
1158         }
1159
1160         mutex_lock(&callback_mutex);
1161
1162         task_lock(tsk);
1163         oldcs = tsk->cpuset;
1164         if (!oldcs) {
1165                 task_unlock(tsk);
1166                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1167                 put_task_struct(tsk);
1168                 return -ESRCH;
1169         }
1170         atomic_inc(&cs->count);
1171         rcu_assign_pointer(tsk->cpuset, cs);
1172         task_unlock(tsk);
1173
1174         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1175         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1176
1177         from = oldcs->mems_allowed;
1178         to = cs->mems_allowed;
1179
1180         mutex_unlock(&callback_mutex);
1181
1182         mm = get_task_mm(tsk);
1183         if (mm) {
1184                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1185                 mmput(mm);
1186         }
1187
1188         if (is_memory_migrate(cs))
1189                 do_migrate_pages(tsk->mm, &from, &to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1190         put_task_struct(tsk);
1191         synchronize_rcu();
1192         if (atomic_dec_and_test(&oldcs->count))
1193                 check_for_release(oldcs, ppathbuf);
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1198
1199 typedef enum {
1200         FILE_ROOT,
1201         FILE_DIR,
1202         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1203         FILE_CPULIST,
1204         FILE_MEMLIST,
1205         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1206         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1207         FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1208         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1209         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1210         FILE_SPREAD_PAGE,
1211         FILE_SPREAD_SLAB,
1212         FILE_TASKLIST,
1213 } cpuset_filetype_t;
1214
1215 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct file *file, const char __user *userbuf,
1216                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1217 {
1218         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1219         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1220         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1221         char *buffer;
1222         char *pathbuf = NULL;
1223         int retval = 0;
1224
1225         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1226         if (nbytes > 100 + 6 * NR_CPUS)
1227                 return -E2BIG;
1228
1229         /* +1 for nul-terminator */
1230         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1231                 return -ENOMEM;
1232
1233         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1234                 retval = -EFAULT;
1235                 goto out1;
1236         }
1237         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1238
1239         mutex_lock(&manage_mutex);
1240
1241         if (is_removed(cs)) {
1242                 retval = -ENODEV;
1243                 goto out2;
1244         }
1245
1246         switch (type) {
1247         case FILE_CPULIST:
1248                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1249                 break;
1250         case FILE_MEMLIST:
1251                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1252                 break;
1253         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1254                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1255                 break;
1256         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1257                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1258                 break;
1259         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1260                 retval = update_flag(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, cs, buffer);
1261                 break;
1262         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1263                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1264                 break;
1265         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1266                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1267                 break;
1268         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1269                 retval = -EACCES;
1270                 break;
1271         case FILE_SPREAD_PAGE:
1272                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, buffer);
1273                 cs->mems_generation = atomic_inc_return(&cpuset_mems_generation);
1274                 break;
1275         case FILE_SPREAD_SLAB:
1276                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, buffer);
1277                 cs->mems_generation = atomic_inc_return(&cpuset_mems_generation);
1278                 break;
1279         case FILE_TASKLIST:
1280                 retval = attach_task(cs, buffer, &pathbuf);
1281                 break;
1282         default:
1283                 retval = -EINVAL;
1284                 goto out2;
1285         }
1286
1287         if (retval == 0)
1288                 retval = nbytes;
1289 out2:
1290         mutex_unlock(&manage_mutex);
1291         cpuset_release_agent(pathbuf);
1292 out1:
1293         kfree(buffer);
1294         return retval;
1295 }
1296
1297 static ssize_t cpuset_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1298                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1299 {
1300         ssize_t retval = 0;
1301         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1302         if (!cft)
1303                 return -ENODEV;
1304
1305         /* special function ? */
1306         if (cft->write)
1307                 retval = cft->write(file, buf, nbytes, ppos);
1308         else
1309                 retval = cpuset_common_file_write(file, buf, nbytes, ppos);
1310
1311         return retval;
1312 }
1313
1314 /*
1315  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1316  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1317  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1318  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1319  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1320  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1321  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1322  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1323  * across a page fault.
1324  */
1325
1326 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1327 {
1328         cpumask_t mask;
1329
1330         mutex_lock(&callback_mutex);
1331         mask = cs->cpus_allowed;
1332         mutex_unlock(&callback_mutex);
1333
1334         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1335 }
1336
1337 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1338 {
1339         nodemask_t mask;
1340
1341         mutex_lock(&callback_mutex);
1342         mask = cs->mems_allowed;
1343         mutex_unlock(&callback_mutex);
1344
1345         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1346 }
1347
1348 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct file *file, char __user *buf,
1349                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1350 {
1351         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1352         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1353         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1354         char *page;
1355         ssize_t retval = 0;
1356         char *s;
1357
1358         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL)))
1359                 return -ENOMEM;
1360
1361         s = page;
1362
1363         switch (type) {
1364         case FILE_CPULIST:
1365                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1366                 break;
1367         case FILE_MEMLIST:
1368                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1369                 break;
1370         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1371                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1372                 break;
1373         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1374                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1375                 break;
1376         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1377                 *s++ = notify_on_release(cs) ? '1' : '0';
1378                 break;
1379         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1380                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1381                 break;
1382         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1383                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1384                 break;
1385         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1386                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1387                 break;
1388         case FILE_SPREAD_PAGE:
1389                 *s++ = is_spread_page(cs) ? '1' : '0';
1390                 break;
1391         case FILE_SPREAD_SLAB:
1392                 *s++ = is_spread_slab(cs) ? '1' : '0';
1393                 break;
1394         default:
1395                 retval = -EINVAL;
1396                 goto out;
1397         }
1398         *s++ = '\n';
1399
1400         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1401 out:
1402         free_page((unsigned long)page);
1403         return retval;
1404 }
1405
1406 static ssize_t cpuset_file_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
1407                                                                 loff_t *ppos)
1408 {
1409         ssize_t retval = 0;
1410         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1411         if (!cft)
1412                 return -ENODEV;
1413
1414         /* special function ? */
1415         if (cft->read)
1416                 retval = cft->read(file, buf, nbytes, ppos);
1417         else
1418                 retval = cpuset_common_file_read(file, buf, nbytes, ppos);
1419
1420         return retval;
1421 }
1422
1423 static int cpuset_file_open(struct inode *inode, struct file *file)
1424 {
1425         int err;
1426         struct cftype *cft;
1427
1428         err = generic_file_open(inode, file);
1429         if (err)
1430                 return err;
1431
1432         cft = __d_cft(file->f_dentry);
1433         if (!cft)
1434                 return -ENODEV;
1435         if (cft->open)
1436                 err = cft->open(inode, file);
1437         else
1438                 err = 0;
1439
1440         return err;
1441 }
1442
1443 static int cpuset_file_release(struct inode *inode, struct file *file)
1444 {
1445         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1446         if (cft->release)
1447                 return cft->release(inode, file);
1448         return 0;
1449 }
1450
1451 /*
1452  * cpuset_rename - Only allow simple rename of directories in place.
1453  */
1454 static int cpuset_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1455                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
1456 {
1457         if (!S_ISDIR(old_dentry->d_inode->i_mode))
1458                 return -ENOTDIR;
1459         if (new_dentry->d_inode)
1460                 return -EEXIST;
1461         if (old_dir != new_dir)
1462                 return -EIO;
1463         return simple_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
1464 }
1465
1466 static struct file_operations cpuset_file_operations = {
1467         .read = cpuset_file_read,
1468         .write = cpuset_file_write,
1469         .llseek = generic_file_llseek,
1470         .open = cpuset_file_open,
1471         .release = cpuset_file_release,
1472 };
1473
1474 static struct inode_operations cpuset_dir_inode_operations = {
1475         .lookup = simple_lookup,
1476         .mkdir = cpuset_mkdir,
1477         .rmdir = cpuset_rmdir,
1478         .rename = cpuset_rename,
1479 };
1480
1481 static int cpuset_create_file(struct dentry *dentry, int mode)
1482 {
1483         struct inode *inode;
1484
1485         if (!dentry)
1486                 return -ENOENT;
1487         if (dentry->d_inode)
1488                 return -EEXIST;
1489
1490         inode = cpuset_new_inode(mode);
1491         if (!inode)
1492                 return -ENOMEM;
1493
1494         if (S_ISDIR(mode)) {
1495                 inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1496                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
1497
1498                 /* start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
1499                 inode->i_nlink++;
1500         } else if (S_ISREG(mode)) {
1501                 inode->i_size = 0;
1502                 inode->i_fop = &cpuset_file_operations;
1503         }
1504
1505         d_instantiate(dentry, inode);
1506         dget(dentry);   /* Extra count - pin the dentry in core */
1507         return 0;
1508 }
1509
1510 /*
1511  *      cpuset_create_dir - create a directory for an object.
1512  *      cs:     the cpuset we create the directory for.
1513  *              It must have a valid ->parent field
1514  *              And we are going to fill its ->dentry field.
1515  *      name:   The name to give to the cpuset directory. Will be copied.
1516  *      mode:   mode to set on new directory.
1517  */
1518
1519 static int cpuset_create_dir(struct cpuset *cs, const char *name, int mode)
1520 {
1521         struct dentry *dentry = NULL;
1522         struct dentry *parent;
1523         int error = 0;
1524
1525         parent = cs->parent->dentry;
1526         dentry = cpuset_get_dentry(parent, name);
1527         if (IS_ERR(dentry))
1528                 return PTR_ERR(dentry);
1529         error = cpuset_create_file(dentry, S_IFDIR | mode);
1530         if (!error) {
1531                 dentry->d_fsdata = cs;
1532                 parent->d_inode->i_nlink++;
1533                 cs->dentry = dentry;
1534         }
1535         dput(dentry);
1536
1537         return error;
1538 }
1539
1540 static int cpuset_add_file(struct dentry *dir, const struct cftype *cft)
1541 {
1542         struct dentry *dentry;
1543         int error;
1544
1545         mutex_lock(&dir->d_inode->i_mutex);
1546         dentry = cpuset_get_dentry(dir, cft->name);
1547         if (!IS_ERR(dentry)) {
1548                 error = cpuset_create_file(dentry, 0644 | S_IFREG);
1549                 if (!error)
1550                         dentry->d_fsdata = (void *)cft;
1551                 dput(dentry);
1552         } else
1553                 error = PTR_ERR(dentry);
1554         mutex_unlock(&dir->d_inode->i_mutex);
1555         return error;
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Stuff for reading the 'tasks' file.
1560  *
1561  * Reading this file can return large amounts of data if a cpuset has
1562  * *lots* of attached tasks. So it may need several calls to read(),
1563  * but we cannot guarantee that the information we produce is correct
1564  * unless we produce it entirely atomically.
1565  *
1566  * Upon tasks file open(), a struct ctr_struct is allocated, that
1567  * will have a pointer to an array (also allocated here).  The struct
1568  * ctr_struct * is stored in file->private_data.  Its resources will
1569  * be freed by release() when the file is closed.  The array is used
1570  * to sprintf the PIDs and then used by read().
1571  */
1572
1573 /* cpusets_tasks_read array */
1574
1575 struct ctr_struct {
1576         char *buf;
1577         int bufsz;
1578 };
1579
1580 /*
1581  * Load into 'pidarray' up to 'npids' of the tasks using cpuset 'cs'.
1582  * Return actual number of pids loaded.  No need to task_lock(p)
1583  * when reading out p->cpuset, as we don't really care if it changes
1584  * on the next cycle, and we are not going to try to dereference it.
1585  */
1586 static int pid_array_load(pid_t *pidarray, int npids, struct cpuset *cs)
1587 {
1588         int n = 0;
1589         struct task_struct *g, *p;
1590
1591         read_lock(&tasklist_lock);
1592
1593         do_each_thread(g, p) {
1594                 if (p->cpuset == cs) {
1595                         pidarray[n++] = p->pid;
1596                         if (unlikely(n == npids))
1597                                 goto array_full;
1598                 }
1599         } while_each_thread(g, p);
1600
1601 array_full:
1602         read_unlock(&tasklist_lock);
1603         return n;
1604 }
1605
1606 static int cmppid(const void *a, const void *b)
1607 {
1608         return *(pid_t *)a - *(pid_t *)b;
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Convert array 'a' of 'npids' pid_t's to a string of newline separated
1613  * decimal pids in 'buf'.  Don't write more than 'sz' chars, but return
1614  * count 'cnt' of how many chars would be written if buf were large enough.
1615  */
1616 static int pid_array_to_buf(char *buf, int sz, pid_t *a, int npids)
1617 {
1618         int cnt = 0;
1619         int i;
1620
1621         for (i = 0; i < npids; i++)
1622                 cnt += snprintf(buf + cnt, max(sz - cnt, 0), "%d\n", a[i]);
1623         return cnt;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Handle an open on 'tasks' file.  Prepare a buffer listing the
1628  * process id's of tasks currently attached to the cpuset being opened.
1629  *
1630  * Does not require any specific cpuset mutexes, and does not take any.
1631  */
1632 static int cpuset_tasks_open(struct inode *unused, struct file *file)
1633 {
1634         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1635         struct ctr_struct *ctr;
1636         pid_t *pidarray;
1637         int npids;
1638         char c;
1639
1640         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1641                 return 0;
1642
1643         ctr = kmalloc(sizeof(*ctr), GFP_KERNEL);
1644         if (!ctr)
1645                 goto err0;
1646
1647         /*
1648          * If cpuset gets more users after we read count, we won't have
1649          * enough space - tough.  This race is indistinguishable to the
1650          * caller from the case that the additional cpuset users didn't
1651          * show up until sometime later on.
1652          */
1653         npids = atomic_read(&cs->count);
1654         pidarray = kmalloc(npids * sizeof(pid_t), GFP_KERNEL);
1655         if (!pidarray)
1656                 goto err1;
1657
1658         npids = pid_array_load(pidarray, npids, cs);
1659         sort(pidarray, npids, sizeof(pid_t), cmppid, NULL);
1660
1661         /* Call pid_array_to_buf() twice, first just to get bufsz */
1662         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(&c, sizeof(c), pidarray, npids) + 1;
1663         ctr->buf = kmalloc(ctr->bufsz, GFP_KERNEL);
1664         if (!ctr->buf)
1665                 goto err2;
1666         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(ctr->buf, ctr->bufsz, pidarray, npids);
1667
1668         kfree(pidarray);
1669         file->private_data = ctr;
1670         return 0;
1671
1672 err2:
1673         kfree(pidarray);
1674 err1:
1675         kfree(ctr);
1676 err0:
1677         return -ENOMEM;
1678 }
1679
1680 static ssize_t cpuset_tasks_read(struct file *file, char __user *buf,
1681                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1682 {
1683         struct ctr_struct *ctr = file->private_data;
1684
1685         if (*ppos + nbytes > ctr->bufsz)
1686                 nbytes = ctr->bufsz - *ppos;
1687         if (copy_to_user(buf, ctr->buf + *ppos, nbytes))
1688                 return -EFAULT;
1689         *ppos += nbytes;
1690         return nbytes;
1691 }
1692
1693 static int cpuset_tasks_release(struct inode *unused_inode, struct file *file)
1694 {
1695         struct ctr_struct *ctr;
1696
1697         if (file->f_mode & FMODE_READ) {
1698                 ctr = file->private_data;
1699                 kfree(ctr->buf);
1700                 kfree(ctr);
1701         }
1702         return 0;
1703 }
1704
1705 /*
1706  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1707  */
1708
1709 static struct cftype cft_tasks = {
1710         .name = "tasks",
1711         .open = cpuset_tasks_open,
1712         .read = cpuset_tasks_read,
1713         .release = cpuset_tasks_release,
1714         .private = FILE_TASKLIST,
1715 };
1716
1717 static struct cftype cft_cpus = {
1718         .name = "cpus",
1719         .private = FILE_CPULIST,
1720 };
1721
1722 static struct cftype cft_mems = {
1723         .name = "mems",
1724         .private = FILE_MEMLIST,
1725 };
1726
1727 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1728         .name = "cpu_exclusive",
1729         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1730 };
1731
1732 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1733         .name = "mem_exclusive",
1734         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1735 };
1736
1737 static struct cftype cft_notify_on_release = {
1738         .name = "notify_on_release",
1739         .private = FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1740 };
1741
1742 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1743         .name = "memory_migrate",
1744         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1745 };
1746
1747 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1748         .name = "memory_pressure_enabled",
1749         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1750 };
1751
1752 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1753         .name = "memory_pressure",
1754         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1755 };
1756
1757 static struct cftype cft_spread_page = {
1758         .name = "memory_spread_page",
1759         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1760 };
1761
1762 static struct cftype cft_spread_slab = {
1763         .name = "memory_spread_slab",
1764         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1765 };
1766
1767 static int cpuset_populate_dir(struct dentry *cs_dentry)
1768 {
1769         int err;
1770
1771         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpus)) < 0)
1772                 return err;
1773         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mems)) < 0)
1774                 return err;
1775         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1776                 return err;
1777         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1778                 return err;
1779         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_notify_on_release)) < 0)
1780                 return err;
1781         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_migrate)) < 0)
1782                 return err;
1783         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_pressure)) < 0)
1784                 return err;
1785         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_spread_page)) < 0)
1786                 return err;
1787         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_spread_slab)) < 0)
1788                 return err;
1789         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_tasks)) < 0)
1790                 return err;
1791         return 0;
1792 }
1793
1794 /*
1795  *      cpuset_create - create a cpuset
1796  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1797  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1798  *      mode:           mode to set on new inode
1799  *
1800  *      Must be called with the mutex on the parent inode held
1801  */
1802
1803 static long cpuset_create(struct cpuset *parent, const char *name, int mode)
1804 {
1805         struct cpuset *cs;
1806         int err;
1807
1808         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1809         if (!cs)
1810                 return -ENOMEM;
1811
1812         mutex_lock(&manage_mutex);
1813         cpuset_update_task_memory_state();
1814         cs->flags = 0;
1815         if (notify_on_release(parent))
1816                 set_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
1817         if (is_spread_page(parent))
1818                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1819         if (is_spread_slab(parent))
1820                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1821         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1822         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1823         atomic_set(&cs->count, 0);
1824         INIT_LIST_HEAD(&cs->sibling);
1825         INIT_LIST_HEAD(&cs->children);
1826         cs->mems_generation = atomic_inc_return(&cpuset_mems_generation);
1827         fmeter_init(&cs->fmeter);
1828
1829         cs->parent = parent;
1830
1831         mutex_lock(&callback_mutex);
1832         list_add(&cs->sibling, &cs->parent->children);
1833         number_of_cpusets++;
1834         mutex_unlock(&callback_mutex);
1835
1836         err = cpuset_create_dir(cs, name, mode);
1837         if (err < 0)
1838                 goto err;
1839
1840         /*
1841          * Release manage_mutex before cpuset_populate_dir() because it
1842          * will down() this new directory's i_mutex and if we race with
1843          * another mkdir, we might deadlock.
1844          */
1845         mutex_unlock(&manage_mutex);
1846
1847         err = cpuset_populate_dir(cs->dentry);
1848         /* If err < 0, we have a half-filled directory - oh well ;) */
1849         return 0;
1850 err:
1851         list_del(&cs->sibling);
1852         mutex_unlock(&manage_mutex);
1853         kfree(cs);
1854         return err;
1855 }
1856
1857 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
1858 {
1859         struct cpuset *c_parent = dentry->d_parent->d_fsdata;
1860
1861         /* the vfs holds inode->i_mutex already */
1862         return cpuset_create(c_parent, dentry->d_name.name, mode | S_IFDIR);
1863 }
1864
1865 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry)
1866 {
1867         struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
1868         struct dentry *d;
1869         struct cpuset *parent;
1870         char *pathbuf = NULL;
1871
1872         /* the vfs holds both inode->i_mutex already */
1873
1874         mutex_lock(&manage_mutex);
1875         cpuset_update_task_memory_state();
1876         if (atomic_read(&cs->count) > 0) {
1877                 mutex_unlock(&manage_mutex);
1878                 return -EBUSY;
1879         }
1880         if (!list_empty(&cs->children)) {
1881                 mutex_unlock(&manage_mutex);
1882                 return -EBUSY;
1883         }
1884         parent = cs->parent;
1885         mutex_lock(&callback_mutex);
1886         set_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
1887         if (is_cpu_exclusive(cs))
1888                 update_cpu_domains(cs);
1889         list_del(&cs->sibling); /* delete my sibling from parent->children */
1890         spin_lock(&cs->dentry->d_lock);
1891         d = dget(cs->dentry);
1892         cs->dentry = NULL;
1893         spin_unlock(&d->d_lock);
1894         cpuset_d_remove_dir(d);
1895         dput(d);
1896         number_of_cpusets--;
1897         mutex_unlock(&callback_mutex);
1898         if (list_empty(&parent->children))
1899                 check_for_release(parent, &pathbuf);
1900         mutex_unlock(&manage_mutex);
1901         cpuset_release_agent(pathbuf);
1902         return 0;
1903 }
1904
1905 /*
1906  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1907  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1908  * are harmless.
1909  */
1910
1911 int __init cpuset_init_early(void)
1912 {
1913         struct task_struct *tsk = current;
1914
1915         tsk->cpuset = &top_cpuset;
1916         tsk->cpuset->mems_generation = atomic_inc_return(&cpuset_mems_generation);
1917         return 0;
1918 }
1919
1920 /**
1921  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1922  *
1923  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1924  **/
1925
1926 int __init cpuset_init(void)
1927 {
1928         struct dentry *root;
1929         int err;
1930
1931         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
1932         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1933
1934         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1935         top_cpuset.mems_generation = atomic_inc_return(&cpuset_mems_generation);
1936
1937         init_task.cpuset = &top_cpuset;
1938
1939         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1940         if (err < 0)
1941                 goto out;
1942         cpuset_mount = kern_mount(&cpuset_fs_type);
1943         if (IS_ERR(cpuset_mount)) {
1944                 printk(KERN_ERR "cpuset: could not mount!\n");
1945                 err = PTR_ERR(cpuset_mount);
1946                 cpuset_mount = NULL;
1947                 goto out;
1948         }
1949         root = cpuset_mount->mnt_sb->s_root;
1950         root->d_fsdata = &top_cpuset;
1951         root->d_inode->i_nlink++;
1952         top_cpuset.dentry = root;
1953         root->d_inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1954         number_of_cpusets = 1;
1955         err = cpuset_populate_dir(root);
1956         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1957         if (err == 0)
1958                 err = cpuset_add_file(root, &cft_memory_pressure_enabled);
1959 out:
1960         return err;
1961 }
1962
1963 /**
1964  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1965  *
1966  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1967  **/
1968
1969 void __init cpuset_init_smp(void)
1970 {
1971         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1972         top_cpuset.mems_allowed = node_online_map;
1973 }
1974
1975 /**
1976  * cpuset_fork - attach newly forked task to its parents cpuset.
1977  * @tsk: pointer to task_struct of forking parent process.
1978  *
1979  * Description: A task inherits its parent's cpuset at fork().
1980  *
1981  * A pointer to the shared cpuset was automatically copied in fork.c
1982  * by dup_task_struct().  However, we ignore that copy, since it was
1983  * not made under the protection of task_lock(), so might no longer be
1984  * a valid cpuset pointer.  attach_task() might have already changed
1985  * current->cpuset, allowing the previously referenced cpuset to
1986  * be removed and freed.  Instead, we task_lock(current) and copy
1987  * its present value of current->cpuset for our freshly forked child.
1988  *
1989  * At the point that cpuset_fork() is called, 'current' is the parent
1990  * task, and the passed argument 'child' points to the child task.
1991  **/
1992
1993 void cpuset_fork(struct task_struct *child)
1994 {
1995         task_lock(current);
1996         child->cpuset = current->cpuset;
1997         atomic_inc(&child->cpuset->count);
1998         task_unlock(current);
1999 }
2000
2001 /**
2002  * cpuset_exit - detach cpuset from exiting task
2003  * @tsk: pointer to task_struct of exiting process
2004  *
2005  * Description: Detach cpuset from @tsk and release it.
2006  *
2007  * Note that cpusets marked notify_on_release force every task in
2008  * them to take the global manage_mutex mutex when exiting.
2009  * This could impact scaling on very large systems.  Be reluctant to
2010  * use notify_on_release cpusets where very high task exit scaling
2011  * is required on large systems.
2012  *
2013  * Don't even think about derefencing 'cs' after the cpuset use count
2014  * goes to zero, except inside a critical section guarded by manage_mutex
2015  * or callback_mutex.   Otherwise a zero cpuset use count is a license to
2016  * any other task to nuke the cpuset immediately, via cpuset_rmdir().
2017  *
2018  * This routine has to take manage_mutex, not callback_mutex, because
2019  * it is holding that mutex while calling check_for_release(),
2020  * which calls kmalloc(), so can't be called holding callback_mutex().
2021  *
2022  * We don't need to task_lock() this reference to tsk->cpuset,
2023  * because tsk is already marked PF_EXITING, so attach_task() won't
2024  * mess with it, or task is a failed fork, never visible to attach_task.
2025  *
2026  * the_top_cpuset_hack:
2027  *
2028  *    Set the exiting tasks cpuset to the root cpuset (top_cpuset).
2029  *
2030  *    Don't leave a task unable to allocate memory, as that is an
2031  *    accident waiting to happen should someone add a callout in
2032  *    do_exit() after the cpuset_exit() call that might allocate.
2033  *    If a task tries to allocate memory with an invalid cpuset,
2034  *    it will oops in cpuset_update_task_memory_state().
2035  *
2036  *    We call cpuset_exit() while the task is still competent to
2037  *    handle notify_on_release(), then leave the task attached to
2038  *    the root cpuset (top_cpuset) for the remainder of its exit.
2039  *
2040  *    To do this properly, we would increment the reference count on
2041  *    top_cpuset, and near the very end of the kernel/exit.c do_exit()
2042  *    code we would add a second cpuset function call, to drop that
2043  *    reference.  This would just create an unnecessary hot spot on
2044  *    the top_cpuset reference count, to no avail.
2045  *
2046  *    Normally, holding a reference to a cpuset without bumping its
2047  *    count is unsafe.   The cpuset could go away, or someone could
2048  *    attach us to a different cpuset, decrementing the count on
2049  *    the first cpuset that we never incremented.  But in this case,
2050  *    top_cpuset isn't going away, and either task has PF_EXITING set,
2051  *    which wards off any attach_task() attempts, or task is a failed
2052  *    fork, never visible to attach_task.
2053  *
2054  *    Another way to do this would be to set the cpuset pointer
2055  *    to NULL here, and check in cpuset_update_task_memory_state()
2056  *    for a NULL pointer.  This hack avoids that NULL check, for no
2057  *    cost (other than this way too long comment ;).
2058  **/
2059
2060 void cpuset_exit(struct task_struct *tsk)
2061 {
2062         struct cpuset *cs;
2063
2064         cs = tsk->cpuset;
2065         tsk->cpuset = &top_cpuset;      /* the_top_cpuset_hack - see above */
2066
2067         if (notify_on_release(cs)) {
2068                 char *pathbuf = NULL;
2069
2070                 mutex_lock(&manage_mutex);
2071                 if (atomic_dec_and_test(&cs->count))
2072                         check_for_release(cs, &pathbuf);
2073                 mutex_unlock(&manage_mutex);
2074                 cpuset_release_agent(pathbuf);
2075         } else {
2076                 atomic_dec(&cs->count);
2077         }
2078 }
2079
2080 /**
2081  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2082  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2083  *
2084  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2085  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2086  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2087  * tasks cpuset.
2088  **/
2089
2090 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
2091 {
2092         cpumask_t mask;
2093
2094         mutex_lock(&callback_mutex);
2095         task_lock(tsk);
2096         guarantee_online_cpus(tsk->cpuset, &mask);
2097         task_unlock(tsk);
2098         mutex_unlock(&callback_mutex);
2099
2100         return mask;
2101 }
2102
2103 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2104 {
2105         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
2106 }
2107
2108 /**
2109  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2110  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2111  *
2112  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2113  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2114  * subset of node_online_map, even if this means going outside the
2115  * tasks cpuset.
2116  **/
2117
2118 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2119 {
2120         nodemask_t mask;
2121
2122         mutex_lock(&callback_mutex);
2123         task_lock(tsk);
2124         guarantee_online_mems(tsk->cpuset, &mask);
2125         task_unlock(tsk);
2126         mutex_unlock(&callback_mutex);
2127
2128         return mask;
2129 }
2130
2131 /**
2132  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
2133  * @zl: the zonelist to be checked
2134  *
2135  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
2136  */
2137 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
2138 {
2139         int i;
2140
2141         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
2142                 int nid = zl->zones[i]->zone_pgdat->node_id;
2143
2144                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
2145                         return 1;
2146         }
2147         return 0;
2148 }
2149
2150 /*
2151  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
2152  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
2153  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
2154  * returns the root cpuset.
2155  */
2156 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
2157 {
2158         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
2159                 cs = cs->parent;
2160         return cs;
2161 }
2162
2163 /**
2164  * cpuset_zone_allowed - Can we allocate memory on zone z's memory node?
2165  * @z: is this zone on an allowed node?
2166  * @gfp_mask: memory allocation flags (we use __GFP_HARDWALL)
2167  *
2168  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If zone
2169  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2170  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2171  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2172  * Otherwise, no.
2173  *
2174  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2175  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset.
2176  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2177  * nearest mem_exclusive ancestor cpuset.
2178  *
2179  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The __alloc_pages()
2180  * routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit _not_ set if
2181  * it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the current tasks
2182  * mems_allowed came up empty on the first pass over the zonelist.
2183  * So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the cpuset are
2184  * short of memory, might require taking the callback_mutex mutex.
2185  *
2186  * The first loop over the zonelist in mm/page_alloc.c:__alloc_pages()
2187  * calls here with __GFP_HARDWALL always set in gfp_mask, enforcing
2188  * hardwall cpusets - no allocation on a node outside the cpuset is
2189  * allowed (unless in interrupt, of course).
2190  *
2191  * The second loop doesn't even call here for GFP_ATOMIC requests
2192  * (if the __alloc_pages() local variable 'wait' is set).  That check
2193  * and the checks below have the combined affect in the second loop of
2194  * the __alloc_pages() routine that:
2195  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2196  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2197  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
2198  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2199  **/
2200
2201 int __cpuset_zone_allowed(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2202 {
2203         int node;                       /* node that zone z is on */
2204         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2205         int allowed = 1;                /* is allocation in zone z allowed? */
2206
2207         if (in_interrupt())
2208                 return 1;
2209         node = z->zone_pgdat->node_id;
2210         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2211                 return 1;
2212         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2213                 return 0;
2214
2215         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2216                 return 1;
2217
2218         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2219         mutex_lock(&callback_mutex);
2220
2221         task_lock(current);
2222         cs = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2223         task_unlock(current);
2224
2225         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2226         mutex_unlock(&callback_mutex);
2227         return allowed;
2228 }
2229
2230 /**
2231  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2232  *
2233  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2234  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2235  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2236  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2237  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2238  * must be taken inside callback_mutex.
2239  */
2240
2241 void cpuset_lock(void)
2242 {
2243         mutex_lock(&callback_mutex);
2244 }
2245
2246 /**
2247  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2248  *
2249  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2250  */
2251
2252 void cpuset_unlock(void)
2253 {
2254         mutex_unlock(&callback_mutex);
2255 }
2256
2257 /**
2258  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2259  *
2260  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2261  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2262  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2263  * to determine on which node to start looking, as it will for
2264  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2265  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2266  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2267  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2268  *
2269  * We don't have to worry about the returned node being offline
2270  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2271  *
2272  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2273  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2274  * should not be possible for the following code to return an
2275  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2276  * is not returning the node where the allocation must be, only
2277  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2278  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2279  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2280  * See kmem_cache_alloc_node().
2281  */
2282
2283 int cpuset_mem_spread_node(void)
2284 {
2285         int node;
2286
2287         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2288         if (node == MAX_NUMNODES)
2289                 node = first_node(current->mems_allowed);
2290         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2291         return node;
2292 }
2293 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2294
2295 /**
2296  * cpuset_excl_nodes_overlap - Do we overlap @p's mem_exclusive ancestors?
2297  * @p: pointer to task_struct of some other task.
2298  *
2299  * Description: Return true if the nearest mem_exclusive ancestor
2300  * cpusets of tasks @p and current overlap.  Used by oom killer to
2301  * determine if task @p's memory usage might impact the memory
2302  * available to the current task.
2303  *
2304  * Call while holding callback_mutex.
2305  **/
2306
2307 int cpuset_excl_nodes_overlap(const struct task_struct *p)
2308 {
2309         const struct cpuset *cs1, *cs2; /* my and p's cpuset ancestors */
2310         int overlap = 0;                /* do cpusets overlap? */
2311
2312         task_lock(current);
2313         if (current->flags & PF_EXITING) {
2314                 task_unlock(current);
2315                 goto done;
2316         }
2317         cs1 = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2318         task_unlock(current);
2319
2320         task_lock((struct task_struct *)p);
2321         if (p->flags & PF_EXITING) {
2322                 task_unlock((struct task_struct *)p);
2323                 goto done;
2324         }
2325         cs2 = nearest_exclusive_ancestor(p->cpuset);
2326         task_unlock((struct task_struct *)p);
2327
2328         overlap = nodes_intersects(cs1->mems_allowed, cs2->mems_allowed);
2329 done:
2330         return overlap;
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2335  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2336  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2337  */
2338
2339 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2340
2341 /**
2342  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2343  *
2344  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2345  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2346  *
2347  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2348  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2349  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2350  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2351  * or writing dirty pages.
2352  *
2353  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2354  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2355  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2356  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2357  **/
2358
2359 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2360 {
2361         struct cpuset *cs;
2362
2363         task_lock(current);
2364         cs = current->cpuset;
2365         fmeter_markevent(&cs->fmeter);
2366         task_unlock(current);
2367 }
2368
2369 /*
2370  * proc_cpuset_show()
2371  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2372  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2373  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2374  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2375  *    and we take manage_mutex, keeping attach_task() from changing it
2376  *    anyway.  No need to check that tsk->cpuset != NULL, thanks to
2377  *    the_top_cpuset_hack in cpuset_exit(), which sets an exiting tasks
2378  *    cpuset to top_cpuset.
2379  */
2380 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *v)
2381 {
2382         struct task_struct *tsk;
2383         char *buf;
2384         int retval = 0;
2385
2386         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2387         if (!buf)
2388                 return -ENOMEM;
2389
2390         tsk = m->private;
2391         mutex_lock(&manage_mutex);
2392         retval = cpuset_path(tsk->cpuset, buf, PAGE_SIZE);
2393         if (retval < 0)
2394                 goto out;
2395         seq_puts(m, buf);
2396         seq_putc(m, '\n');
2397 out:
2398         mutex_unlock(&manage_mutex);
2399         kfree(buf);
2400         return retval;
2401 }
2402
2403 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2404 {
2405         struct task_struct *tsk = PROC_I(inode)->task;
2406         return single_open(file, proc_cpuset_show, tsk);
2407 }
2408
2409 struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2410         .open           = cpuset_open,
2411         .read           = seq_read,
2412         .llseek         = seq_lseek,
2413         .release        = single_release,
2414 };
2415
2416 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2417 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2418 {
2419         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2420         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2421         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2422         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2423         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2424         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2425         return buffer;
2426 }