Merge branch 'merge' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/benh/powerpc
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <linux/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62 #include <linux/wait.h>
63
64 /*
65  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
66  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
67  * short circuit some hooks.
68  */
69 int number_of_cpusets __read_mostly;
70
71 /* See "Frequency meter" comments, below. */
72
73 struct fmeter {
74         int cnt;                /* unprocessed events count */
75         int val;                /* most recent output value */
76         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
77         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
78 };
79
80 struct cpuset {
81         struct cgroup_subsys_state css;
82
83         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
84         cpumask_var_t cpus_allowed;     /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
85         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
86
87         /*
88          * This is old Memory Nodes tasks took on.
89          *
90          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
91          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
92          *   task is moved into it.
93          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
94          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
95          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
96          */
97         nodemask_t old_mems_allowed;
98
99         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
100
101         /*
102          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
103          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
104          */
105         int attach_in_progress;
106
107         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
108         int pn;
109
110         /* for custom sched domain */
111         int relax_domain_level;
112 };
113
114 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
115 {
116         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
117 }
118
119 /* Retrieve the cpuset for a task */
120 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
121 {
122         return css_cs(task_css(task, cpuset_subsys_id));
123 }
124
125 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
126 {
127         return css_cs(css_parent(&cs->css));
128 }
129
130 #ifdef CONFIG_NUMA
131 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
132 {
133         return task->mempolicy;
134 }
135 #else
136 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
137 {
138         return false;
139 }
140 #endif
141
142
143 /* bits in struct cpuset flags field */
144 typedef enum {
145         CS_ONLINE,
146         CS_CPU_EXCLUSIVE,
147         CS_MEM_EXCLUSIVE,
148         CS_MEM_HARDWALL,
149         CS_MEMORY_MIGRATE,
150         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
151         CS_SPREAD_PAGE,
152         CS_SPREAD_SLAB,
153 } cpuset_flagbits_t;
154
155 /* convenient tests for these bits */
156 static inline bool is_cpuset_online(const struct cpuset *cs)
157 {
158         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
159 }
160
161 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
162 {
163         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
164 }
165
166 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
167 {
168         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
169 }
170
171 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
172 {
173         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
174 }
175
176 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
177 {
178         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
179 }
180
181 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
182 {
183         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
184 }
185
186 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
187 {
188         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
189 }
190
191 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
192 {
193         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
194 }
195
196 static struct cpuset top_cpuset = {
197         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
198                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
199 };
200
201 /**
202  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
203  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
204  * @pos_css: used for iteration
205  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
206  *
207  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
208  * with RCU read locked.
209  */
210 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
211         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
212                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
213
214 /**
215  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
216  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
217  * @pos_css: used for iteration
218  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
219  *
220  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
221  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
222  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
223  * iteration and the first node to be visited.
224  */
225 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
226         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
227                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
228
229 /*
230  * There are two global mutexes guarding cpuset structures - cpuset_mutex
231  * and callback_mutex.  The latter may nest inside the former.  We also
232  * require taking task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.
233  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
234  *
235  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task holds
236  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
237  * is the only task able to also acquire callback_mutex and be able to
238  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
239  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
240  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
241  * callback routines can briefly acquire callback_mutex to query cpusets.
242  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_mutex, blocking
243  * everyone else.
244  *
245  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
246  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
247  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
248  * __alloc_pages().
249  *
250  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
251  * access to cpusets.
252  *
253  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
254  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
255  * them.
256  *
257  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
258  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
259  * cpumasks and nodemasks.
260  *
261  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
262  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
263  */
264
265 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
266 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
267
268 /*
269  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
270  */
271 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
272 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
273
274 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
275
276 /*
277  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
278  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
279  * silently switch it to mount "cgroup" instead
280  */
281 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
282                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
283 {
284         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
285         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
286         if (cgroup_fs) {
287                 char mountopts[] =
288                         "cpuset,noprefix,"
289                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
290                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
291                                            unused_dev_name, mountopts);
292                 put_filesystem(cgroup_fs);
293         }
294         return ret;
295 }
296
297 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
298         .name = "cpuset",
299         .mount = cpuset_mount,
300 };
301
302 /*
303  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
304  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
305  * until we find one that does have some online cpus.  The top
306  * cpuset always has some cpus online.
307  *
308  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
309  * of cpu_online_mask.
310  *
311  * Call with callback_mutex held.
312  */
313 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
314 {
315         while (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_mask))
316                 cs = parent_cs(cs);
317         cpumask_and(pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_mask);
318 }
319
320 /*
321  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
322  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
323  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
324  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
325  *
326  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
327  * of node_states[N_MEMORY].
328  *
329  * Call with callback_mutex held.
330  */
331 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
332 {
333         while (!nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_states[N_MEMORY]))
334                 cs = parent_cs(cs);
335         nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
336 }
337
338 /*
339  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
340  *
341  * Called with callback_mutex/cpuset_mutex held
342  */
343 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
344                                         struct task_struct *tsk)
345 {
346         if (is_spread_page(cs))
347                 tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
348         else
349                 tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
350         if (is_spread_slab(cs))
351                 tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
352         else
353                 tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
354 }
355
356 /*
357  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
358  *
359  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
360  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
361  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
362  */
363
364 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
365 {
366         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
367                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
368                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
369                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
370 }
371
372 /**
373  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
374  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
375  */
376 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
377 {
378         struct cpuset *trial;
379
380         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
381         if (!trial)
382                 return NULL;
383
384         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
385                 kfree(trial);
386                 return NULL;
387         }
388         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
389
390         return trial;
391 }
392
393 /**
394  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
395  * @trial: the trial cpuset to be freed
396  */
397 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
398 {
399         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
400         kfree(trial);
401 }
402
403 /*
404  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
405  *                     follows the structural rules for cpusets.
406  *
407  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
408  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
409  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
410  * cpuset_mutex held.
411  *
412  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
413  * such as list traversal that depend on the actual address of the
414  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
415  *
416  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
417  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
418  * or flags changed to new, trial values.
419  *
420  * Return 0 if valid, -errno if not.
421  */
422
423 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
424 {
425         struct cgroup_subsys_state *css;
426         struct cpuset *c, *par;
427         int ret;
428
429         rcu_read_lock();
430
431         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
432         ret = -EBUSY;
433         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
434                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
435                         goto out;
436
437         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
438         ret = 0;
439         if (cur == &top_cpuset)
440                 goto out;
441
442         par = parent_cs(cur);
443
444         /* We must be a subset of our parent cpuset */
445         ret = -EACCES;
446         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
447                 goto out;
448
449         /*
450          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
451          * overlap
452          */
453         ret = -EINVAL;
454         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
455                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
456                     c != cur &&
457                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
458                         goto out;
459                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
460                     c != cur &&
461                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
462                         goto out;
463         }
464
465         /*
466          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
467          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
468          */
469         ret = -ENOSPC;
470         if ((cgroup_task_count(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
471                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
472                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
473                         goto out;
474                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
475                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
476                         goto out;
477         }
478
479         ret = 0;
480 out:
481         rcu_read_unlock();
482         return ret;
483 }
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486 /*
487  * Helper routine for generate_sched_domains().
488  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
489  */
490 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
491 {
492         return cpumask_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
493 }
494
495 static void
496 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
497 {
498         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
499                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
500         return;
501 }
502
503 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
504                                     struct cpuset *root_cs)
505 {
506         struct cpuset *cp;
507         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
508
509         rcu_read_lock();
510         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
511                 if (cp == root_cs)
512                         continue;
513
514                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
515                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
516                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
517                         continue;
518                 }
519
520                 if (is_sched_load_balance(cp))
521                         update_domain_attr(dattr, cp);
522         }
523         rcu_read_unlock();
524 }
525
526 /*
527  * generate_sched_domains()
528  *
529  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
530  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
531  * union is a subset of that set.
532  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
533  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
534  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
535  * partition.
536  *
537  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
538  * for a background explanation of this.
539  *
540  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
541  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
542  * domains when operating in the severe memory shortage situations
543  * that could cause allocation failures below.
544  *
545  * Must be called with cpuset_mutex held.
546  *
547  * The three key local variables below are:
548  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
549  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
550  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
551  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
552  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
553  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
554  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
555  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
556  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
557  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
558  *         is a subset of one of these domains, while there are as
559  *         many such domains as possible, each as small as possible.
560  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
561  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
562  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
563  *         value to determine what partition elements (sched domains)
564  *         were changed (added or removed.)
565  *
566  * Finding the best partition (set of domains):
567  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
568  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
569  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
570  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
571  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
572  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
573  *      any such pairs.
574  *
575  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
576  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
577  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
578  *      partition_sched_domains().
579  */
580 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
581                         struct sched_domain_attr **attributes)
582 {
583         struct cpuset *cp;      /* scans q */
584         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
585         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
586         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
587         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
588         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
589         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
590         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
591         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
592
593         doms = NULL;
594         dattr = NULL;
595         csa = NULL;
596
597         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
598         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
599                 ndoms = 1;
600                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
601                 if (!doms)
602                         goto done;
603
604                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
605                 if (dattr) {
606                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
607                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
608                 }
609                 cpumask_copy(doms[0], top_cpuset.cpus_allowed);
610
611                 goto done;
612         }
613
614         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
615         if (!csa)
616                 goto done;
617         csn = 0;
618
619         rcu_read_lock();
620         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
621                 if (cp == &top_cpuset)
622                         continue;
623                 /*
624                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
625                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
626                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
627                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
628                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
629                  * the corresponding sched domain.
630                  */
631                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
632                     !is_sched_load_balance(cp))
633                         continue;
634
635                 if (is_sched_load_balance(cp))
636                         csa[csn++] = cp;
637
638                 /* skip @cp's subtree */
639                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
640         }
641         rcu_read_unlock();
642
643         for (i = 0; i < csn; i++)
644                 csa[i]->pn = i;
645         ndoms = csn;
646
647 restart:
648         /* Find the best partition (set of sched domains) */
649         for (i = 0; i < csn; i++) {
650                 struct cpuset *a = csa[i];
651                 int apn = a->pn;
652
653                 for (j = 0; j < csn; j++) {
654                         struct cpuset *b = csa[j];
655                         int bpn = b->pn;
656
657                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
658                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
659                                         struct cpuset *c = csa[k];
660
661                                         if (c->pn == bpn)
662                                                 c->pn = apn;
663                                 }
664                                 ndoms--;        /* one less element */
665                                 goto restart;
666                         }
667                 }
668         }
669
670         /*
671          * Now we know how many domains to create.
672          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
673          */
674         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
675         if (!doms)
676                 goto done;
677
678         /*
679          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
680          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
681          */
682         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
683
684         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
685                 struct cpuset *a = csa[i];
686                 struct cpumask *dp;
687                 int apn = a->pn;
688
689                 if (apn < 0) {
690                         /* Skip completed partitions */
691                         continue;
692                 }
693
694                 dp = doms[nslot];
695
696                 if (nslot == ndoms) {
697                         static int warnings = 10;
698                         if (warnings) {
699                                 printk(KERN_WARNING
700                                  "rebuild_sched_domains confused:"
701                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
702                                   " apn %d\n",
703                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
704                                 warnings--;
705                         }
706                         continue;
707                 }
708
709                 cpumask_clear(dp);
710                 if (dattr)
711                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
712                 for (j = i; j < csn; j++) {
713                         struct cpuset *b = csa[j];
714
715                         if (apn == b->pn) {
716                                 cpumask_or(dp, dp, b->cpus_allowed);
717                                 if (dattr)
718                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
719
720                                 /* Done with this partition */
721                                 b->pn = -1;
722                         }
723                 }
724                 nslot++;
725         }
726         BUG_ON(nslot != ndoms);
727
728 done:
729         kfree(csa);
730
731         /*
732          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
733          * See comments in partition_sched_domains().
734          */
735         if (doms == NULL)
736                 ndoms = 1;
737
738         *domains    = doms;
739         *attributes = dattr;
740         return ndoms;
741 }
742
743 /*
744  * Rebuild scheduler domains.
745  *
746  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
747  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
748  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
749  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
750  * scheduler's dynamic sched domains.
751  *
752  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
753  */
754 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
755 {
756         struct sched_domain_attr *attr;
757         cpumask_var_t *doms;
758         int ndoms;
759
760         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
761         get_online_cpus();
762
763         /*
764          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
765          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
766          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
767          */
768         if (!cpumask_equal(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask))
769                 goto out;
770
771         /* Generate domain masks and attrs */
772         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
773
774         /* Have scheduler rebuild the domains */
775         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
776 out:
777         put_online_cpus();
778 }
779 #else /* !CONFIG_SMP */
780 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
781 {
782 }
783 #endif /* CONFIG_SMP */
784
785 void rebuild_sched_domains(void)
786 {
787         mutex_lock(&cpuset_mutex);
788         rebuild_sched_domains_locked();
789         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
790 }
791
792 /*
793  * effective_cpumask_cpuset - return nearest ancestor with non-empty cpus
794  * @cs: the cpuset in interest
795  *
796  * A cpuset's effective cpumask is the cpumask of the nearest ancestor
797  * with non-empty cpus. We use effective cpumask whenever:
798  * - we update tasks' cpus_allowed. (they take on the ancestor's cpumask
799  *   if the cpuset they reside in has no cpus)
800  * - we want to retrieve task_cs(tsk)'s cpus_allowed.
801  *
802  * Called with cpuset_mutex held. cpuset_cpus_allowed_fallback() is an
803  * exception. See comments there.
804  */
805 static struct cpuset *effective_cpumask_cpuset(struct cpuset *cs)
806 {
807         while (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
808                 cs = parent_cs(cs);
809         return cs;
810 }
811
812 /*
813  * effective_nodemask_cpuset - return nearest ancestor with non-empty mems
814  * @cs: the cpuset in interest
815  *
816  * A cpuset's effective nodemask is the nodemask of the nearest ancestor
817  * with non-empty memss. We use effective nodemask whenever:
818  * - we update tasks' mems_allowed. (they take on the ancestor's nodemask
819  *   if the cpuset they reside in has no mems)
820  * - we want to retrieve task_cs(tsk)'s mems_allowed.
821  *
822  * Called with cpuset_mutex held.
823  */
824 static struct cpuset *effective_nodemask_cpuset(struct cpuset *cs)
825 {
826         while (nodes_empty(cs->mems_allowed))
827                 cs = parent_cs(cs);
828         return cs;
829 }
830
831 /**
832  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
833  * @tsk: task to test
834  * @data: cpuset to @tsk belongs to
835  *
836  * Called by css_scan_tasks() for each task in a cgroup whose cpus_allowed
837  * mask needs to be changed.
838  *
839  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
840  * holding cpuset_mutex at this point.
841  */
842 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk, void *data)
843 {
844         struct cpuset *cs = data;
845         struct cpuset *cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(cs);
846
847         set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpus_cs->cpus_allowed);
848 }
849
850 /**
851  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
852  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
853  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
854  *
855  * Called with cpuset_mutex held
856  *
857  * The css_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
858  * calling callback functions for each.
859  *
860  * No return value. It's guaranteed that css_scan_tasks() always returns 0
861  * if @heap != NULL.
862  */
863 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
864 {
865         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_cpumask, cs, heap);
866 }
867
868 /*
869  * update_tasks_cpumask_hier - Update the cpumasks of tasks in the hierarchy.
870  * @root_cs: the root cpuset of the hierarchy
871  * @update_root: update root cpuset or not?
872  * @heap: the heap used by css_scan_tasks()
873  *
874  * This will update cpumasks of tasks in @root_cs and all other empty cpusets
875  * which take on cpumask of @root_cs.
876  *
877  * Called with cpuset_mutex held
878  */
879 static void update_tasks_cpumask_hier(struct cpuset *root_cs,
880                                       bool update_root, struct ptr_heap *heap)
881 {
882         struct cpuset *cp;
883         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
884
885         rcu_read_lock();
886         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
887                 if (cp == root_cs) {
888                         if (!update_root)
889                                 continue;
890                 } else {
891                         /* skip the whole subtree if @cp have some CPU */
892                         if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
893                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
894                                 continue;
895                         }
896                 }
897                 if (!css_tryget(&cp->css))
898                         continue;
899                 rcu_read_unlock();
900
901                 update_tasks_cpumask(cp, heap);
902
903                 rcu_read_lock();
904                 css_put(&cp->css);
905         }
906         rcu_read_unlock();
907 }
908
909 /**
910  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
911  * @cs: the cpuset to consider
912  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
913  */
914 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
915                           const char *buf)
916 {
917         struct ptr_heap heap;
918         int retval;
919         int is_load_balanced;
920
921         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
922         if (cs == &top_cpuset)
923                 return -EACCES;
924
925         /*
926          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
927          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
928          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
929          * with tasks have cpus.
930          */
931         if (!*buf) {
932                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
933         } else {
934                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
935                 if (retval < 0)
936                         return retval;
937
938                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed, cpu_active_mask))
939                         return -EINVAL;
940         }
941
942         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
943         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
944                 return 0;
945
946         retval = validate_change(cs, trialcs);
947         if (retval < 0)
948                 return retval;
949
950         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
951         if (retval)
952                 return retval;
953
954         is_load_balanced = is_sched_load_balance(trialcs);
955
956         mutex_lock(&callback_mutex);
957         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
958         mutex_unlock(&callback_mutex);
959
960         update_tasks_cpumask_hier(cs, true, &heap);
961
962         heap_free(&heap);
963
964         if (is_load_balanced)
965                 rebuild_sched_domains_locked();
966         return 0;
967 }
968
969 /*
970  * cpuset_migrate_mm
971  *
972  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
973  *
974  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
975  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
976  *
977  *    Call holding cpuset_mutex, so current's cpuset won't change
978  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
979  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
980  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
981  *    our task's cpuset.
982  *
983  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
984  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
985  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
986  *    migrating memory region.
987  */
988
989 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
990                                                         const nodemask_t *to)
991 {
992         struct task_struct *tsk = current;
993         struct cpuset *mems_cs;
994
995         tsk->mems_allowed = *to;
996
997         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
998
999         mems_cs = effective_nodemask_cpuset(task_cs(tsk));
1000         guarantee_online_mems(mems_cs, &tsk->mems_allowed);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1005  * @tsk: the task to change
1006  * @newmems: new nodes that the task will be set
1007  *
1008  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1009  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1010  * disallowed ones.
1011  */
1012 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1013                                         nodemask_t *newmems)
1014 {
1015         bool need_loop;
1016
1017         /*
1018          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1019          * been OOM killed to get memory anywhere.
1020          */
1021         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1022                 return;
1023         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1024                 return;
1025
1026         task_lock(tsk);
1027         /*
1028          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1029          * get_mems_allowed().  If at least one node remains unchanged and
1030          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1031          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1032          */
1033         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1034                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1035
1036         if (need_loop) {
1037                 local_irq_disable();
1038                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1039         }
1040
1041         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1042         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1043
1044         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1045         tsk->mems_allowed = *newmems;
1046
1047         if (need_loop) {
1048                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1049                 local_irq_enable();
1050         }
1051
1052         task_unlock(tsk);
1053 }
1054
1055 struct cpuset_change_nodemask_arg {
1056         struct cpuset           *cs;
1057         nodemask_t              *newmems;
1058 };
1059
1060 /*
1061  * Update task's mems_allowed and rebind its mempolicy and vmas' mempolicy
1062  * of it to cpuset's new mems_allowed, and migrate pages to new nodes if
1063  * memory_migrate flag is set. Called with cpuset_mutex held.
1064  */
1065 static void cpuset_change_nodemask(struct task_struct *p, void *data)
1066 {
1067         struct cpuset_change_nodemask_arg *arg = data;
1068         struct cpuset *cs = arg->cs;
1069         struct mm_struct *mm;
1070         int migrate;
1071
1072         cpuset_change_task_nodemask(p, arg->newmems);
1073
1074         mm = get_task_mm(p);
1075         if (!mm)
1076                 return;
1077
1078         migrate = is_memory_migrate(cs);
1079
1080         mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1081         if (migrate)
1082                 cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, arg->newmems);
1083         mmput(mm);
1084 }
1085
1086 static void *cpuset_being_rebound;
1087
1088 /**
1089  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1090  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1091  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
1092  *
1093  * Called with cpuset_mutex held.  No return value. It's guaranteed that
1094  * css_scan_tasks() always returns 0 if @heap != NULL.
1095  */
1096 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
1097 {
1098         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1099         struct cpuset *mems_cs = effective_nodemask_cpuset(cs);
1100         struct cpuset_change_nodemask_arg arg = { .cs = cs,
1101                                                   .newmems = &newmems };
1102
1103         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1104
1105         guarantee_online_mems(mems_cs, &newmems);
1106
1107         /*
1108          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1109          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1110          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1111          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1112          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1113          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1114          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1115          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1116          */
1117         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_nodemask, &arg, heap);
1118
1119         /*
1120          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1121          * cs->old_mems_allowed.
1122          */
1123         cs->old_mems_allowed = newmems;
1124
1125         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1126         cpuset_being_rebound = NULL;
1127 }
1128
1129 /*
1130  * update_tasks_nodemask_hier - Update the nodemasks of tasks in the hierarchy.
1131  * @cs: the root cpuset of the hierarchy
1132  * @update_root: update the root cpuset or not?
1133  * @heap: the heap used by css_scan_tasks()
1134  *
1135  * This will update nodemasks of tasks in @root_cs and all other empty cpusets
1136  * which take on nodemask of @root_cs.
1137  *
1138  * Called with cpuset_mutex held
1139  */
1140 static void update_tasks_nodemask_hier(struct cpuset *root_cs,
1141                                        bool update_root, struct ptr_heap *heap)
1142 {
1143         struct cpuset *cp;
1144         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1145
1146         rcu_read_lock();
1147         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
1148                 if (cp == root_cs) {
1149                         if (!update_root)
1150                                 continue;
1151                 } else {
1152                         /* skip the whole subtree if @cp have some CPU */
1153                         if (!nodes_empty(cp->mems_allowed)) {
1154                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1155                                 continue;
1156                         }
1157                 }
1158                 if (!css_tryget(&cp->css))
1159                         continue;
1160                 rcu_read_unlock();
1161
1162                 update_tasks_nodemask(cp, heap);
1163
1164                 rcu_read_lock();
1165                 css_put(&cp->css);
1166         }
1167         rcu_read_unlock();
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1172  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1173  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1174  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1175  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1176  * migrate the tasks pages to the new memory.
1177  *
1178  * Call with cpuset_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1179  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1180  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1181  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1182  */
1183 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1184                            const char *buf)
1185 {
1186         int retval;
1187         struct ptr_heap heap;
1188
1189         /*
1190          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1191          * it's read-only
1192          */
1193         if (cs == &top_cpuset) {
1194                 retval = -EACCES;
1195                 goto done;
1196         }
1197
1198         /*
1199          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1200          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1201          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1202          * with tasks have memory.
1203          */
1204         if (!*buf) {
1205                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1206         } else {
1207                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1208                 if (retval < 0)
1209                         goto done;
1210
1211                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1212                                 node_states[N_MEMORY])) {
1213                         retval =  -EINVAL;
1214                         goto done;
1215                 }
1216         }
1217
1218         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1219                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1220                 goto done;
1221         }
1222         retval = validate_change(cs, trialcs);
1223         if (retval < 0)
1224                 goto done;
1225
1226         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
1227         if (retval < 0)
1228                 goto done;
1229
1230         mutex_lock(&callback_mutex);
1231         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1232         mutex_unlock(&callback_mutex);
1233
1234         update_tasks_nodemask_hier(cs, true, &heap);
1235
1236         heap_free(&heap);
1237 done:
1238         return retval;
1239 }
1240
1241 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1242 {
1243         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1244 }
1245
1246 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1247 {
1248 #ifdef CONFIG_SMP
1249         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1250                 return -EINVAL;
1251 #endif
1252
1253         if (val != cs->relax_domain_level) {
1254                 cs->relax_domain_level = val;
1255                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1256                     is_sched_load_balance(cs))
1257                         rebuild_sched_domains_locked();
1258         }
1259
1260         return 0;
1261 }
1262
1263 /**
1264  * cpuset_change_flag - make a task's spread flags the same as its cpuset's
1265  * @tsk: task to be updated
1266  * @data: cpuset to @tsk belongs to
1267  *
1268  * Called by css_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1269  *
1270  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
1271  * holding cpuset_mutex at this point.
1272  */
1273 static void cpuset_change_flag(struct task_struct *tsk, void *data)
1274 {
1275         struct cpuset *cs = data;
1276
1277         cpuset_update_task_spread_flag(cs, tsk);
1278 }
1279
1280 /**
1281  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1282  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1283  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
1284  *
1285  * Called with cpuset_mutex held
1286  *
1287  * The css_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1288  * calling callback functions for each.
1289  *
1290  * No return value. It's guaranteed that css_scan_tasks() always returns 0
1291  * if @heap != NULL.
1292  */
1293 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
1294 {
1295         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_flag, cs, heap);
1296 }
1297
1298 /*
1299  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1300  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1301  * cs:          the cpuset to update
1302  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1303  *
1304  * Call with cpuset_mutex held.
1305  */
1306
1307 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1308                        int turning_on)
1309 {
1310         struct cpuset *trialcs;
1311         int balance_flag_changed;
1312         int spread_flag_changed;
1313         struct ptr_heap heap;
1314         int err;
1315
1316         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1317         if (!trialcs)
1318                 return -ENOMEM;
1319
1320         if (turning_on)
1321                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1322         else
1323                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1324
1325         err = validate_change(cs, trialcs);
1326         if (err < 0)
1327                 goto out;
1328
1329         err = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
1330         if (err < 0)
1331                 goto out;
1332
1333         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1334                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1335
1336         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1337                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1338
1339         mutex_lock(&callback_mutex);
1340         cs->flags = trialcs->flags;
1341         mutex_unlock(&callback_mutex);
1342
1343         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1344                 rebuild_sched_domains_locked();
1345
1346         if (spread_flag_changed)
1347                 update_tasks_flags(cs, &heap);
1348         heap_free(&heap);
1349 out:
1350         free_trial_cpuset(trialcs);
1351         return err;
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1356  *
1357  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1358  * event frequency meter.  There are four routines:
1359  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1360  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1361  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1362  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1363  *
1364  * A common data structure is passed to each of these routines,
1365  * which is used to keep track of the state required to manage the
1366  * frequency meter and its digital filter.
1367  *
1368  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1369  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1370  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1371  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1372  *
1373  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1374  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1375  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1376  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1377  *
1378  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1379  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1380  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1381  * will be stable.
1382  *
1383  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1384  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1385  *
1386  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1387  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1388  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1389  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1390  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1391  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1392  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1393  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1394  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1395  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1396  * each event.
1397  */
1398
1399 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1400 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1401 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1402 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1403
1404 /* Initialize a frequency meter */
1405 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1406 {
1407         fmp->cnt = 0;
1408         fmp->val = 0;
1409         fmp->time = 0;
1410         spin_lock_init(&fmp->lock);
1411 }
1412
1413 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1414 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1415 {
1416         time_t now = get_seconds();
1417         time_t ticks = now - fmp->time;
1418
1419         if (ticks == 0)
1420                 return;
1421
1422         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1423         while (ticks-- > 0)
1424                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1425         fmp->time = now;
1426
1427         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1428         fmp->cnt = 0;
1429 }
1430
1431 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1432 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1433 {
1434         spin_lock(&fmp->lock);
1435         fmeter_update(fmp);
1436         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1437         spin_unlock(&fmp->lock);
1438 }
1439
1440 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1441 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1442 {
1443         int val;
1444
1445         spin_lock(&fmp->lock);
1446         fmeter_update(fmp);
1447         val = fmp->val;
1448         spin_unlock(&fmp->lock);
1449         return val;
1450 }
1451
1452 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1453 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1454                              struct cgroup_taskset *tset)
1455 {
1456         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1457         struct task_struct *task;
1458         int ret;
1459
1460         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1461
1462         /*
1463          * We allow to move tasks into an empty cpuset if sane_behavior
1464          * flag is set.
1465          */
1466         ret = -ENOSPC;
1467         if (!cgroup_sane_behavior(css->cgroup) &&
1468             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1469                 goto out_unlock;
1470
1471         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1472                 /*
1473                  * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
1474                  * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
1475                  * affinity and isolating such threads by their set of
1476                  * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
1477                  * applicable for such threads.  This prevents checking for
1478                  * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
1479                  * before cpus_allowed may be changed.
1480                  */
1481                 ret = -EINVAL;
1482                 if (task->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
1483                         goto out_unlock;
1484                 ret = security_task_setscheduler(task);
1485                 if (ret)
1486                         goto out_unlock;
1487         }
1488
1489         /*
1490          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1491          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1492          */
1493         cs->attach_in_progress++;
1494         ret = 0;
1495 out_unlock:
1496         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1497         return ret;
1498 }
1499
1500 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1501                                  struct cgroup_taskset *tset)
1502 {
1503         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1504         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1505         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1510  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1511  * allocate from cpuset_init().
1512  */
1513 static cpumask_var_t cpus_attach;
1514
1515 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1516                           struct cgroup_taskset *tset)
1517 {
1518         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1519         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1520         struct mm_struct *mm;
1521         struct task_struct *task;
1522         struct task_struct *leader = cgroup_taskset_first(tset);
1523         struct cgroup_subsys_state *oldcss = cgroup_taskset_cur_css(tset,
1524                                                         cpuset_subsys_id);
1525         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1526         struct cpuset *oldcs = css_cs(oldcss);
1527         struct cpuset *cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(cs);
1528         struct cpuset *mems_cs = effective_nodemask_cpuset(cs);
1529
1530         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1531
1532         /* prepare for attach */
1533         if (cs == &top_cpuset)
1534                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1535         else
1536                 guarantee_online_cpus(cpus_cs, cpus_attach);
1537
1538         guarantee_online_mems(mems_cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1539
1540         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1541                 /*
1542                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1543                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1544                  */
1545                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1546
1547                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1548                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1549         }
1550
1551         /*
1552          * Change mm, possibly for multiple threads in a threadgroup. This is
1553          * expensive and may sleep.
1554          */
1555         cpuset_attach_nodemask_to = cs->mems_allowed;
1556         mm = get_task_mm(leader);
1557         if (mm) {
1558                 struct cpuset *mems_oldcs = effective_nodemask_cpuset(oldcs);
1559
1560                 mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1561
1562                 /*
1563                  * old_mems_allowed is the same with mems_allowed here, except
1564                  * if this task is being moved automatically due to hotplug.
1565                  * In that case @mems_allowed has been updated and is empty,
1566                  * so @old_mems_allowed is the right nodesets that we migrate
1567                  * mm from.
1568                  */
1569                 if (is_memory_migrate(cs)) {
1570                         cpuset_migrate_mm(mm, &mems_oldcs->old_mems_allowed,
1571                                           &cpuset_attach_nodemask_to);
1572                 }
1573                 mmput(mm);
1574         }
1575
1576         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1577
1578         cs->attach_in_progress--;
1579         if (!cs->attach_in_progress)
1580                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1581
1582         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1583 }
1584
1585 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1586
1587 typedef enum {
1588         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1589         FILE_CPULIST,
1590         FILE_MEMLIST,
1591         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1592         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1593         FILE_MEM_HARDWALL,
1594         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1595         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1596         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1597         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1598         FILE_SPREAD_PAGE,
1599         FILE_SPREAD_SLAB,
1600 } cpuset_filetype_t;
1601
1602 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1603                             u64 val)
1604 {
1605         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1606         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1607         int retval = 0;
1608
1609         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1610         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1611                 retval = -ENODEV;
1612                 goto out_unlock;
1613         }
1614
1615         switch (type) {
1616         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1617                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1618                 break;
1619         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1620                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1621                 break;
1622         case FILE_MEM_HARDWALL:
1623                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1624                 break;
1625         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1626                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1627                 break;
1628         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1629                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1630                 break;
1631         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1632                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1633                 break;
1634         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1635                 retval = -EACCES;
1636                 break;
1637         case FILE_SPREAD_PAGE:
1638                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1639                 break;
1640         case FILE_SPREAD_SLAB:
1641                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1642                 break;
1643         default:
1644                 retval = -EINVAL;
1645                 break;
1646         }
1647 out_unlock:
1648         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1649         return retval;
1650 }
1651
1652 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1653                             s64 val)
1654 {
1655         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1656         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1657         int retval = -ENODEV;
1658
1659         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1660         if (!is_cpuset_online(cs))
1661                 goto out_unlock;
1662
1663         switch (type) {
1664         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1665                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1666                 break;
1667         default:
1668                 retval = -EINVAL;
1669                 break;
1670         }
1671 out_unlock:
1672         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1673         return retval;
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1678  */
1679 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup_subsys_state *css,
1680                                 struct cftype *cft, const char *buf)
1681 {
1682         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1683         struct cpuset *trialcs;
1684         int retval = -ENODEV;
1685
1686         /*
1687          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1688          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1689          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1690          * which can execute.
1691          *
1692          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1693          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1694          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1695          * after execution capability is restored.
1696          */
1697         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1698
1699         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1700         if (!is_cpuset_online(cs))
1701                 goto out_unlock;
1702
1703         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1704         if (!trialcs) {
1705                 retval = -ENOMEM;
1706                 goto out_unlock;
1707         }
1708
1709         switch (cft->private) {
1710         case FILE_CPULIST:
1711                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1712                 break;
1713         case FILE_MEMLIST:
1714                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1715                 break;
1716         default:
1717                 retval = -EINVAL;
1718                 break;
1719         }
1720
1721         free_trial_cpuset(trialcs);
1722 out_unlock:
1723         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1724         return retval;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1729  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1730  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1731  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1732  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1733  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1734  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1735  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1736  * across a page fault.
1737  */
1738
1739 static size_t cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1740 {
1741         size_t count;
1742
1743         mutex_lock(&callback_mutex);
1744         count = cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, cs->cpus_allowed);
1745         mutex_unlock(&callback_mutex);
1746
1747         return count;
1748 }
1749
1750 static size_t cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1751 {
1752         size_t count;
1753
1754         mutex_lock(&callback_mutex);
1755         count = nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, cs->mems_allowed);
1756         mutex_unlock(&callback_mutex);
1757
1758         return count;
1759 }
1760
1761 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup_subsys_state *css,
1762                                        struct cftype *cft, struct file *file,
1763                                        char __user *buf, size_t nbytes,
1764                                        loff_t *ppos)
1765 {
1766         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1767         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1768         char *page;
1769         ssize_t retval = 0;
1770         char *s;
1771
1772         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1773                 return -ENOMEM;
1774
1775         s = page;
1776
1777         switch (type) {
1778         case FILE_CPULIST:
1779                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1780                 break;
1781         case FILE_MEMLIST:
1782                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1783                 break;
1784         default:
1785                 retval = -EINVAL;
1786                 goto out;
1787         }
1788         *s++ = '\n';
1789
1790         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1791 out:
1792         free_page((unsigned long)page);
1793         return retval;
1794 }
1795
1796 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1797 {
1798         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1799         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1800         switch (type) {
1801         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1802                 return is_cpu_exclusive(cs);
1803         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1804                 return is_mem_exclusive(cs);
1805         case FILE_MEM_HARDWALL:
1806                 return is_mem_hardwall(cs);
1807         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1808                 return is_sched_load_balance(cs);
1809         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1810                 return is_memory_migrate(cs);
1811         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1812                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1813         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1814                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1815         case FILE_SPREAD_PAGE:
1816                 return is_spread_page(cs);
1817         case FILE_SPREAD_SLAB:
1818                 return is_spread_slab(cs);
1819         default:
1820                 BUG();
1821         }
1822
1823         /* Unreachable but makes gcc happy */
1824         return 0;
1825 }
1826
1827 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1828 {
1829         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1830         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1831         switch (type) {
1832         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1833                 return cs->relax_domain_level;
1834         default:
1835                 BUG();
1836         }
1837
1838         /* Unrechable but makes gcc happy */
1839         return 0;
1840 }
1841
1842
1843 /*
1844  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1845  */
1846
1847 static struct cftype files[] = {
1848         {
1849                 .name = "cpus",
1850                 .read = cpuset_common_file_read,
1851                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1852                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1853                 .private = FILE_CPULIST,
1854         },
1855
1856         {
1857                 .name = "mems",
1858                 .read = cpuset_common_file_read,
1859                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1860                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1861                 .private = FILE_MEMLIST,
1862         },
1863
1864         {
1865                 .name = "cpu_exclusive",
1866                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1867                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1868                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1869         },
1870
1871         {
1872                 .name = "mem_exclusive",
1873                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1874                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1875                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1876         },
1877
1878         {
1879                 .name = "mem_hardwall",
1880                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1881                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1882                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1883         },
1884
1885         {
1886                 .name = "sched_load_balance",
1887                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1888                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1889                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1890         },
1891
1892         {
1893                 .name = "sched_relax_domain_level",
1894                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1895                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1896                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1897         },
1898
1899         {
1900                 .name = "memory_migrate",
1901                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1902                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1903                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1904         },
1905
1906         {
1907                 .name = "memory_pressure",
1908                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1909                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1910                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1911                 .mode = S_IRUGO,
1912         },
1913
1914         {
1915                 .name = "memory_spread_page",
1916                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1917                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1918                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1919         },
1920
1921         {
1922                 .name = "memory_spread_slab",
1923                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1924                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1925                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1926         },
1927
1928         {
1929                 .name = "memory_pressure_enabled",
1930                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1931                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1932                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1933                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1934         },
1935
1936         { }     /* terminate */
1937 };
1938
1939 /*
1940  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1941  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1942  */
1943
1944 static struct cgroup_subsys_state *
1945 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1946 {
1947         struct cpuset *cs;
1948
1949         if (!parent_css)
1950                 return &top_cpuset.css;
1951
1952         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1953         if (!cs)
1954                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1955         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
1956                 kfree(cs);
1957                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1958         }
1959
1960         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1961         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1962         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1963         fmeter_init(&cs->fmeter);
1964         cs->relax_domain_level = -1;
1965
1966         return &cs->css;
1967 }
1968
1969 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1970 {
1971         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1972         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1973         struct cpuset *tmp_cs;
1974         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1975
1976         if (!parent)
1977                 return 0;
1978
1979         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1980
1981         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1982         if (is_spread_page(parent))
1983                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1984         if (is_spread_slab(parent))
1985                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1986
1987         number_of_cpusets++;
1988
1989         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1990                 goto out_unlock;
1991
1992         /*
1993          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1994          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1995          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
1996          *
1997          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
1998          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
1999          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2000          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2001          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2002          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2003          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2004          */
2005         rcu_read_lock();
2006         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2007                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2008                         rcu_read_unlock();
2009                         goto out_unlock;
2010                 }
2011         }
2012         rcu_read_unlock();
2013
2014         mutex_lock(&callback_mutex);
2015         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2016         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2017         mutex_unlock(&callback_mutex);
2018 out_unlock:
2019         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2020         return 0;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2025  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2026  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2027  */
2028
2029 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2030 {
2031         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2032
2033         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2034
2035         if (is_sched_load_balance(cs))
2036                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2037
2038         number_of_cpusets--;
2039         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2040
2041         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2042 }
2043
2044 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2045 {
2046         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2047
2048         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2049         kfree(cs);
2050 }
2051
2052 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
2053         .name = "cpuset",
2054         .css_alloc = cpuset_css_alloc,
2055         .css_online = cpuset_css_online,
2056         .css_offline = cpuset_css_offline,
2057         .css_free = cpuset_css_free,
2058         .can_attach = cpuset_can_attach,
2059         .cancel_attach = cpuset_cancel_attach,
2060         .attach = cpuset_attach,
2061         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
2062         .base_cftypes = files,
2063         .early_init = 1,
2064 };
2065
2066 /**
2067  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2068  *
2069  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2070  **/
2071
2072 int __init cpuset_init(void)
2073 {
2074         int err = 0;
2075
2076         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2077                 BUG();
2078
2079         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2080         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2081
2082         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2083         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2084         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2085
2086         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2087         if (err < 0)
2088                 return err;
2089
2090         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2091                 BUG();
2092
2093         number_of_cpusets = 1;
2094         return 0;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2099  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2100  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2101  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2102  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2103  */
2104 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2105 {
2106         struct cpuset *parent;
2107
2108         /*
2109          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2110          * has online cpus, so can't be empty).
2111          */
2112         parent = parent_cs(cs);
2113         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2114                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2115                 parent = parent_cs(parent);
2116
2117         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2118                 rcu_read_lock();
2119                 printk(KERN_ERR "cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset %s\n",
2120                        cgroup_name(cs->css.cgroup));
2121                 rcu_read_unlock();
2122         }
2123 }
2124
2125 /**
2126  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2127  * @cs: cpuset in interest
2128  *
2129  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2130  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2131  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2132  */
2133 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2134 {
2135         static cpumask_t off_cpus;
2136         static nodemask_t off_mems;
2137         bool is_empty;
2138         bool sane = cgroup_sane_behavior(cs->css.cgroup);
2139
2140 retry:
2141         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2142
2143         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2144
2145         /*
2146          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2147          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2148          */
2149         if (cs->attach_in_progress) {
2150                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2151                 goto retry;
2152         }
2153
2154         cpumask_andnot(&off_cpus, cs->cpus_allowed, top_cpuset.cpus_allowed);
2155         nodes_andnot(off_mems, cs->mems_allowed, top_cpuset.mems_allowed);
2156
2157         mutex_lock(&callback_mutex);
2158         cpumask_andnot(cs->cpus_allowed, cs->cpus_allowed, &off_cpus);
2159         mutex_unlock(&callback_mutex);
2160
2161         /*
2162          * If sane_behavior flag is set, we need to update tasks' cpumask
2163          * for empty cpuset to take on ancestor's cpumask. Otherwise, don't
2164          * call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty, as
2165          * the tasks in it will be migrated to an ancestor.
2166          */
2167         if ((sane && cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) ||
2168             (!cpumask_empty(&off_cpus) && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed)))
2169                 update_tasks_cpumask(cs, NULL);
2170
2171         mutex_lock(&callback_mutex);
2172         nodes_andnot(cs->mems_allowed, cs->mems_allowed, off_mems);
2173         mutex_unlock(&callback_mutex);
2174
2175         /*
2176          * If sane_behavior flag is set, we need to update tasks' nodemask
2177          * for empty cpuset to take on ancestor's nodemask. Otherwise, don't
2178          * call update_tasks_nodemask() if the cpuset becomes empty, as
2179          * the tasks in it will be migratd to an ancestor.
2180          */
2181         if ((sane && nodes_empty(cs->mems_allowed)) ||
2182             (!nodes_empty(off_mems) && !nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2183                 update_tasks_nodemask(cs, NULL);
2184
2185         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2186                 nodes_empty(cs->mems_allowed);
2187
2188         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2189
2190         /*
2191          * If sane_behavior flag is set, we'll keep tasks in empty cpusets.
2192          *
2193          * Otherwise move tasks to the nearest ancestor with execution
2194          * resources.  This is full cgroup operation which will
2195          * also call back into cpuset.  Should be done outside any lock.
2196          */
2197         if (!sane && is_empty)
2198                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2199 }
2200
2201 /**
2202  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2203  *
2204  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2205  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2206  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2207  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2208  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2209  *
2210  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2211  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2212  * all descendants.
2213  *
2214  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2215  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2216  */
2217 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2218 {
2219         static cpumask_t new_cpus;
2220         static nodemask_t new_mems;
2221         bool cpus_updated, mems_updated;
2222
2223         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2224
2225         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2226         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2227         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2228
2229         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2230         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.mems_allowed, new_mems);
2231
2232         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2233         if (cpus_updated) {
2234                 mutex_lock(&callback_mutex);
2235                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2236                 mutex_unlock(&callback_mutex);
2237                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2238         }
2239
2240         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2241         if (mems_updated) {
2242                 mutex_lock(&callback_mutex);
2243                 top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2244                 mutex_unlock(&callback_mutex);
2245                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset, NULL);
2246         }
2247
2248         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2249
2250         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2251         if (cpus_updated || mems_updated) {
2252                 struct cpuset *cs;
2253                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2254
2255                 rcu_read_lock();
2256                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2257                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget(&cs->css))
2258                                 continue;
2259                         rcu_read_unlock();
2260
2261                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2262
2263                         rcu_read_lock();
2264                         css_put(&cs->css);
2265                 }
2266                 rcu_read_unlock();
2267         }
2268
2269         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2270         if (cpus_updated)
2271                 rebuild_sched_domains();
2272 }
2273
2274 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2275 {
2276         /*
2277          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2278          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2279          * to a work item to avoid reverse locking order.
2280          *
2281          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2282          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2283          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2284          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2285          */
2286         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2287         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2288 }
2289
2290 /*
2291  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2292  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2293  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2294  */
2295 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2296                                 unsigned long action, void *arg)
2297 {
2298         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2299         return NOTIFY_OK;
2300 }
2301
2302 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2303         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2304         .priority = 10,         /* ??! */
2305 };
2306
2307 /**
2308  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2309  *
2310  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2311  */
2312 void __init cpuset_init_smp(void)
2313 {
2314         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2315         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2316         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2317
2318         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2319 }
2320
2321 /**
2322  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2323  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2324  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2325  *
2326  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2327  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2328  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2329  * tasks cpuset.
2330  **/
2331
2332 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2333 {
2334         struct cpuset *cpus_cs;
2335
2336         mutex_lock(&callback_mutex);
2337         task_lock(tsk);
2338         cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(task_cs(tsk));
2339         guarantee_online_cpus(cpus_cs, pmask);
2340         task_unlock(tsk);
2341         mutex_unlock(&callback_mutex);
2342 }
2343
2344 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2345 {
2346         struct cpuset *cpus_cs;
2347
2348         rcu_read_lock();
2349         cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(task_cs(tsk));
2350         do_set_cpus_allowed(tsk, cpus_cs->cpus_allowed);
2351         rcu_read_unlock();
2352
2353         /*
2354          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2355          *
2356          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2357          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2358          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2359          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2360          * which takes task_rq_lock().
2361          *
2362          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2363          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2364          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2365          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2366          *
2367          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2368          * if required.
2369          */
2370 }
2371
2372 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2373 {
2374         nodes_setall(current->mems_allowed);
2375 }
2376
2377 /**
2378  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2379  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2380  *
2381  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2382  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2383  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2384  * tasks cpuset.
2385  **/
2386
2387 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2388 {
2389         struct cpuset *mems_cs;
2390         nodemask_t mask;
2391
2392         mutex_lock(&callback_mutex);
2393         task_lock(tsk);
2394         mems_cs = effective_nodemask_cpuset(task_cs(tsk));
2395         guarantee_online_mems(mems_cs, &mask);
2396         task_unlock(tsk);
2397         mutex_unlock(&callback_mutex);
2398
2399         return mask;
2400 }
2401
2402 /**
2403  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2404  * @nodemask: the nodemask to be checked
2405  *
2406  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2407  */
2408 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2409 {
2410         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2415  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2416  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2417  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2418  */
2419 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2420 {
2421         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2422                 cs = parent_cs(cs);
2423         return cs;
2424 }
2425
2426 /**
2427  * cpuset_node_allowed_softwall - Can we allocate on a memory node?
2428  * @node: is this an allowed node?
2429  * @gfp_mask: memory allocation flags
2430  *
2431  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2432  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2433  * yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this node is in the nearest
2434  * hardwalled cpuset ancestor to this task's cpuset, yes.  If the task has been
2435  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the TIF_MEMDIE
2436  * flag, yes.
2437  * Otherwise, no.
2438  *
2439  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_node_allowed_softwall() reduces to
2440  * cpuset_node_allowed_hardwall().  Otherwise, cpuset_node_allowed_softwall()
2441  * might sleep, and might allow a node from an enclosing cpuset.
2442  *
2443  * cpuset_node_allowed_hardwall() only handles the simpler case of hardwall
2444  * cpusets, and never sleeps.
2445  *
2446  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2447  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2448  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2449  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2450  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2451  *
2452  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2453  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2454  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2455  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2456  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2457  *
2458  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2459  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2460  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2461  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2462  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2463  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2464  * mutex.
2465  *
2466  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2467  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2468  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2469  * in interrupt, of course).
2470  *
2471  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2472  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2473  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2474  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2475  * affect that:
2476  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2477  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2478  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2479  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2480  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2481  *
2482  * Rule:
2483  *    Don't call cpuset_node_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2484  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2485  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2486  */
2487 int __cpuset_node_allowed_softwall(int node, gfp_t gfp_mask)
2488 {
2489         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2490         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2491
2492         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2493                 return 1;
2494         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2495         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2496                 return 1;
2497         /*
2498          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2499          * been OOM killed to get memory anywhere.
2500          */
2501         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2502                 return 1;
2503         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2504                 return 0;
2505
2506         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2507                 return 1;
2508
2509         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2510         mutex_lock(&callback_mutex);
2511
2512         task_lock(current);
2513         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2514         task_unlock(current);
2515
2516         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2517         mutex_unlock(&callback_mutex);
2518         return allowed;
2519 }
2520
2521 /*
2522  * cpuset_node_allowed_hardwall - Can we allocate on a memory node?
2523  * @node: is this an allowed node?
2524  * @gfp_mask: memory allocation flags
2525  *
2526  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2527  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2528  * yes.  If the task has been OOM killed and has access to memory reserves as
2529  * specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2530  * Otherwise, no.
2531  *
2532  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2533  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2534  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2535  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2536  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2537  *
2538  * Unlike the cpuset_node_allowed_softwall() variant, above,
2539  * this variant requires that the node be in the current task's
2540  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2541  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2542  * It never sleeps.
2543  */
2544 int __cpuset_node_allowed_hardwall(int node, gfp_t gfp_mask)
2545 {
2546         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2547                 return 1;
2548         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2549                 return 1;
2550         /*
2551          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2552          * been OOM killed to get memory anywhere.
2553          */
2554         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2555                 return 1;
2556         return 0;
2557 }
2558
2559 /**
2560  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2561  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2562  *
2563  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2564  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2565  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2566  * to determine on which node to start looking, as it will for
2567  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2568  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2569  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2570  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2571  *
2572  * We don't have to worry about the returned node being offline
2573  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2574  *
2575  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2576  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2577  * should not be possible for the following code to return an
2578  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2579  * is not returning the node where the allocation must be, only
2580  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2581  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2582  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2583  * See kmem_cache_alloc_node().
2584  */
2585
2586 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2587 {
2588         int node;
2589
2590         node = next_node(*rotor, current->mems_allowed);
2591         if (node == MAX_NUMNODES)
2592                 node = first_node(current->mems_allowed);
2593         *rotor = node;
2594         return node;
2595 }
2596
2597 int cpuset_mem_spread_node(void)
2598 {
2599         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2600                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2601                         node_random(&current->mems_allowed);
2602
2603         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2604 }
2605
2606 int cpuset_slab_spread_node(void)
2607 {
2608         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2609                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2610                         node_random(&current->mems_allowed);
2611
2612         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2613 }
2614
2615 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2616
2617 /**
2618  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2619  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2620  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2621  *
2622  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2623  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2624  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2625  * to the other.
2626  **/
2627
2628 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2629                                    const struct task_struct *tsk2)
2630 {
2631         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2632 }
2633
2634 #define CPUSET_NODELIST_LEN     (256)
2635
2636 /**
2637  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2638  * @task: pointer to task_struct of some task.
2639  *
2640  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2641  * mems_allowed to the kernel log.  Must hold task_lock(task) to allow
2642  * dereferencing task_cs(task).
2643  */
2644 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2645 {
2646          /* Statically allocated to prevent using excess stack. */
2647         static char cpuset_nodelist[CPUSET_NODELIST_LEN];
2648         static DEFINE_SPINLOCK(cpuset_buffer_lock);
2649
2650         struct cgroup *cgrp = task_cs(tsk)->css.cgroup;
2651
2652         rcu_read_lock();
2653         spin_lock(&cpuset_buffer_lock);
2654
2655         nodelist_scnprintf(cpuset_nodelist, CPUSET_NODELIST_LEN,
2656                            tsk->mems_allowed);
2657         printk(KERN_INFO "%s cpuset=%s mems_allowed=%s\n",
2658                tsk->comm, cgroup_name(cgrp), cpuset_nodelist);
2659
2660         spin_unlock(&cpuset_buffer_lock);
2661         rcu_read_unlock();
2662 }
2663
2664 /*
2665  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2666  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2667  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2668  */
2669
2670 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2671
2672 /**
2673  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2674  *
2675  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2676  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2677  *
2678  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2679  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2680  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2681  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2682  * or writing dirty pages.
2683  *
2684  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2685  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2686  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2687  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2688  **/
2689
2690 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2691 {
2692         task_lock(current);
2693         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2694         task_unlock(current);
2695 }
2696
2697 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2698 /*
2699  * proc_cpuset_show()
2700  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2701  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2702  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2703  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2704  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2705  *    anyway.
2706  */
2707 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2708 {
2709         struct pid *pid;
2710         struct task_struct *tsk;
2711         char *buf;
2712         struct cgroup_subsys_state *css;
2713         int retval;
2714
2715         retval = -ENOMEM;
2716         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2717         if (!buf)
2718                 goto out;
2719
2720         retval = -ESRCH;
2721         pid = m->private;
2722         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2723         if (!tsk)
2724                 goto out_free;
2725
2726         rcu_read_lock();
2727         css = task_css(tsk, cpuset_subsys_id);
2728         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2729         rcu_read_unlock();
2730         if (retval < 0)
2731                 goto out_put_task;
2732         seq_puts(m, buf);
2733         seq_putc(m, '\n');
2734 out_put_task:
2735         put_task_struct(tsk);
2736 out_free:
2737         kfree(buf);
2738 out:
2739         return retval;
2740 }
2741 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2742
2743 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2744 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2745 {
2746         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2747         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2748         seq_printf(m, "\n");
2749         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2750         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2751         seq_printf(m, "\n");
2752 }