]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/cpuset.c
[PATCH] cpuset: migrate all tasks in cpuset at once
[linux-2.6-omap-h63xx.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 Silicon Graphics, Inc.
8  *
9  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
10  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
11  *  Portions Copyright (c) 2004 Silicon Graphics, Inc.
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr <simon.derr@bull.net>
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson <pj@sgi.com>
16  *
17  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
18  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
19  *  distribution for more details.
20  */
21
22 #include <linux/config.h>
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/errno.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/kmod.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/namei.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/sched.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/slab.h>
45 #include <linux/smp_lock.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/stat.h>
48 #include <linux/string.h>
49 #include <linux/time.h>
50 #include <linux/backing-dev.h>
51 #include <linux/sort.h>
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54 #include <asm/atomic.h>
55 #include <asm/semaphore.h>
56
57 #define CPUSET_SUPER_MAGIC              0x27e0eb
58
59 /*
60  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
61  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
62  * short circuit some hooks.
63  */
64 int number_of_cpusets;
65
66 /* See "Frequency meter" comments, below. */
67
68 struct fmeter {
69         int cnt;                /* unprocessed events count */
70         int val;                /* most recent output value */
71         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
72         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
73 };
74
75 struct cpuset {
76         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
77         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
78         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
79
80         /*
81          * Count is atomic so can incr (fork) or decr (exit) without a lock.
82          */
83         atomic_t count;                 /* count tasks using this cpuset */
84
85         /*
86          * We link our 'sibling' struct into our parents 'children'.
87          * Our children link their 'sibling' into our 'children'.
88          */
89         struct list_head sibling;       /* my parents children */
90         struct list_head children;      /* my children */
91
92         struct cpuset *parent;          /* my parent */
93         struct dentry *dentry;          /* cpuset fs entry */
94
95         /*
96          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
97          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
98          */
99         int mems_generation;
100
101         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
102 };
103
104 /* bits in struct cpuset flags field */
105 typedef enum {
106         CS_CPU_EXCLUSIVE,
107         CS_MEM_EXCLUSIVE,
108         CS_MEMORY_MIGRATE,
109         CS_REMOVED,
110         CS_NOTIFY_ON_RELEASE
111 } cpuset_flagbits_t;
112
113 /* convenient tests for these bits */
114 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
115 {
116         return !!test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
117 }
118
119 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
120 {
121         return !!test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
122 }
123
124 static inline int is_removed(const struct cpuset *cs)
125 {
126         return !!test_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
127 }
128
129 static inline int notify_on_release(const struct cpuset *cs)
130 {
131         return !!test_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
132 }
133
134 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
135 {
136         return !!test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
137 }
138
139 /*
140  * Increment this atomic integer everytime any cpuset changes its
141  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
142  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
143  * the cpuset they're using changes generation.
144  *
145  * A single, global generation is needed because attach_task() could
146  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
147  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
148  *
149  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
150  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
151  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
152  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
153  * of its current->mems_allowed.
154  */
155 static atomic_t cpuset_mems_generation = ATOMIC_INIT(1);
156
157 static struct cpuset top_cpuset = {
158         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
159         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
160         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
161         .count = ATOMIC_INIT(0),
162         .sibling = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.sibling),
163         .children = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.children),
164 };
165
166 static struct vfsmount *cpuset_mount;
167 static struct super_block *cpuset_sb;
168
169 /*
170  * We have two global cpuset semaphores below.  They can nest.
171  * It is ok to first take manage_sem, then nest callback_sem.  We also
172  * require taking task_lock() when dereferencing a tasks cpuset pointer.
173  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
174  *
175  * A task must hold both semaphores to modify cpusets.  If a task
176  * holds manage_sem, then it blocks others wanting that semaphore,
177  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_sem
178  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
179  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
180  * also allocate memory while just holding manage_sem.  While it is
181  * performing these checks, various callback routines can briefly
182  * acquire callback_sem to query cpusets.  Once it is ready to make
183  * the changes, it takes callback_sem, blocking everyone else.
184  *
185  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
186  * callback_sem, as that would risk double tripping on callback_sem
187  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
188  * __alloc_pages().
189  *
190  * If a task is only holding callback_sem, then it has read-only
191  * access to cpusets.
192  *
193  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
194  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
195  *
196  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
197  * So in general, code holding manage_sem or callback_sem can't rely
198  * on the count field not changing.  However, if the count goes to
199  * zero, then only attach_task(), which holds both semaphores, can
200  * increment it again.  Because a count of zero means that no tasks
201  * are currently attached, therefore there is no way a task attached
202  * to that cpuset can fork (the other way to increment the count).
203  * So code holding manage_sem or callback_sem can safely assume that
204  * if the count is zero, it will stay zero.  Similarly, if a task
205  * holds manage_sem or callback_sem on a cpuset with zero count, it
206  * knows that the cpuset won't be removed, as cpuset_rmdir() needs
207  * both of those semaphores.
208  *
209  * A possible optimization to improve parallelism would be to make
210  * callback_sem a R/W semaphore (rwsem), allowing the callback routines
211  * to proceed in parallel, with read access, until the holder of
212  * manage_sem needed to take this rwsem for exclusive write access
213  * and modify some cpusets.
214  *
215  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
216  * the cpuset hierarchy holds manage_sem across the entire operation,
217  * single threading all such cpuset modifications across the system.
218  *
219  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_sem across
220  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
221  * cpumasks and nodemasks.
222  *
223  * The fork and exit callbacks cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
224  * (usually) take either semaphore.  These are the two most performance
225  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cpuset_exit(),
226  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then manage_sem
227  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
228  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
229  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
230  *
231  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks
232  * is zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all
233  * tasks in the system use _some_ cpuset, and since there is always at
234  * least one task in the system (init, pid == 1), therefore, top_cpuset
235  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So we don't
236  * need a special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
237  *
238  * The above "Tale of Two Semaphores" would be complete, but for:
239  *
240  *      The task_lock() exception
241  *
242  * The need for this exception arises from the action of attach_task(),
243  * which overwrites one tasks cpuset pointer with another.  It does
244  * so using both semaphores, however there are several performance
245  * critical places that need to reference task->cpuset without the
246  * expense of grabbing a system global semaphore.  Therefore except as
247  * noted below, when dereferencing or, as in attach_task(), modifying
248  * a tasks cpuset pointer we use task_lock(), which acts on a spinlock
249  * (task->alloc_lock) already in the task_struct routinely used for
250  * such matters.
251  */
252
253 static DECLARE_MUTEX(manage_sem);
254 static DECLARE_MUTEX(callback_sem);
255
256 /*
257  * A couple of forward declarations required, due to cyclic reference loop:
258  *  cpuset_mkdir -> cpuset_create -> cpuset_populate_dir -> cpuset_add_file
259  *  -> cpuset_create_file -> cpuset_dir_inode_operations -> cpuset_mkdir.
260  */
261
262 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode);
263 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry);
264
265 static struct backing_dev_info cpuset_backing_dev_info = {
266         .ra_pages = 0,          /* No readahead */
267         .capabilities   = BDI_CAP_NO_ACCT_DIRTY | BDI_CAP_NO_WRITEBACK,
268 };
269
270 static struct inode *cpuset_new_inode(mode_t mode)
271 {
272         struct inode *inode = new_inode(cpuset_sb);
273
274         if (inode) {
275                 inode->i_mode = mode;
276                 inode->i_uid = current->fsuid;
277                 inode->i_gid = current->fsgid;
278                 inode->i_blksize = PAGE_CACHE_SIZE;
279                 inode->i_blocks = 0;
280                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
281                 inode->i_mapping->backing_dev_info = &cpuset_backing_dev_info;
282         }
283         return inode;
284 }
285
286 static void cpuset_diput(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
287 {
288         /* is dentry a directory ? if so, kfree() associated cpuset */
289         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
290                 struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
291                 BUG_ON(!(is_removed(cs)));
292                 kfree(cs);
293         }
294         iput(inode);
295 }
296
297 static struct dentry_operations cpuset_dops = {
298         .d_iput = cpuset_diput,
299 };
300
301 static struct dentry *cpuset_get_dentry(struct dentry *parent, const char *name)
302 {
303         struct dentry *d = lookup_one_len(name, parent, strlen(name));
304         if (!IS_ERR(d))
305                 d->d_op = &cpuset_dops;
306         return d;
307 }
308
309 static void remove_dir(struct dentry *d)
310 {
311         struct dentry *parent = dget(d->d_parent);
312
313         d_delete(d);
314         simple_rmdir(parent->d_inode, d);
315         dput(parent);
316 }
317
318 /*
319  * NOTE : the dentry must have been dget()'ed
320  */
321 static void cpuset_d_remove_dir(struct dentry *dentry)
322 {
323         struct list_head *node;
324
325         spin_lock(&dcache_lock);
326         node = dentry->d_subdirs.next;
327         while (node != &dentry->d_subdirs) {
328                 struct dentry *d = list_entry(node, struct dentry, d_child);
329                 list_del_init(node);
330                 if (d->d_inode) {
331                         d = dget_locked(d);
332                         spin_unlock(&dcache_lock);
333                         d_delete(d);
334                         simple_unlink(dentry->d_inode, d);
335                         dput(d);
336                         spin_lock(&dcache_lock);
337                 }
338                 node = dentry->d_subdirs.next;
339         }
340         list_del_init(&dentry->d_child);
341         spin_unlock(&dcache_lock);
342         remove_dir(dentry);
343 }
344
345 static struct super_operations cpuset_ops = {
346         .statfs = simple_statfs,
347         .drop_inode = generic_delete_inode,
348 };
349
350 static int cpuset_fill_super(struct super_block *sb, void *unused_data,
351                                                         int unused_silent)
352 {
353         struct inode *inode;
354         struct dentry *root;
355
356         sb->s_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
357         sb->s_blocksize_bits = PAGE_CACHE_SHIFT;
358         sb->s_magic = CPUSET_SUPER_MAGIC;
359         sb->s_op = &cpuset_ops;
360         cpuset_sb = sb;
361
362         inode = cpuset_new_inode(S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO | S_IWUSR);
363         if (inode) {
364                 inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
365                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
366                 /* directories start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
367                 inode->i_nlink++;
368         } else {
369                 return -ENOMEM;
370         }
371
372         root = d_alloc_root(inode);
373         if (!root) {
374                 iput(inode);
375                 return -ENOMEM;
376         }
377         sb->s_root = root;
378         return 0;
379 }
380
381 static struct super_block *cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
382                                         int flags, const char *unused_dev_name,
383                                         void *data)
384 {
385         return get_sb_single(fs_type, flags, data, cpuset_fill_super);
386 }
387
388 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
389         .name = "cpuset",
390         .get_sb = cpuset_get_sb,
391         .kill_sb = kill_litter_super,
392 };
393
394 /* struct cftype:
395  *
396  * The files in the cpuset filesystem mostly have a very simple read/write
397  * handling, some common function will take care of it. Nevertheless some cases
398  * (read tasks) are special and therefore I define this structure for every
399  * kind of file.
400  *
401  *
402  * When reading/writing to a file:
403  *      - the cpuset to use in file->f_dentry->d_parent->d_fsdata
404  *      - the 'cftype' of the file is file->f_dentry->d_fsdata
405  */
406
407 struct cftype {
408         char *name;
409         int private;
410         int (*open) (struct inode *inode, struct file *file);
411         ssize_t (*read) (struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
412                                                         loff_t *ppos);
413         int (*write) (struct file *file, const char __user *buf, size_t nbytes,
414                                                         loff_t *ppos);
415         int (*release) (struct inode *inode, struct file *file);
416 };
417
418 static inline struct cpuset *__d_cs(struct dentry *dentry)
419 {
420         return dentry->d_fsdata;
421 }
422
423 static inline struct cftype *__d_cft(struct dentry *dentry)
424 {
425         return dentry->d_fsdata;
426 }
427
428 /*
429  * Call with manage_sem held.  Writes path of cpuset into buf.
430  * Returns 0 on success, -errno on error.
431  */
432
433 static int cpuset_path(const struct cpuset *cs, char *buf, int buflen)
434 {
435         char *start;
436
437         start = buf + buflen;
438
439         *--start = '\0';
440         for (;;) {
441                 int len = cs->dentry->d_name.len;
442                 if ((start -= len) < buf)
443                         return -ENAMETOOLONG;
444                 memcpy(start, cs->dentry->d_name.name, len);
445                 cs = cs->parent;
446                 if (!cs)
447                         break;
448                 if (!cs->parent)
449                         continue;
450                 if (--start < buf)
451                         return -ENAMETOOLONG;
452                 *start = '/';
453         }
454         memmove(buf, start, buf + buflen - start);
455         return 0;
456 }
457
458 /*
459  * Notify userspace when a cpuset is released, by running
460  * /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
461  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
462  *
463  * Most likely, this user command will try to rmdir this cpuset.
464  *
465  * This races with the possibility that some other task will be
466  * attached to this cpuset before it is removed, or that some other
467  * user task will 'mkdir' a child cpuset of this cpuset.  That's ok.
468  * The presumed 'rmdir' will fail quietly if this cpuset is no longer
469  * unused, and this cpuset will be reprieved from its death sentence,
470  * to continue to serve a useful existence.  Next time it's released,
471  * we will get notified again, if it still has 'notify_on_release' set.
472  *
473  * The final arg to call_usermodehelper() is 0, which means don't
474  * wait.  The separate /sbin/cpuset_release_agent task is forked by
475  * call_usermodehelper(), then control in this thread returns here,
476  * without waiting for the release agent task.  We don't bother to
477  * wait because the caller of this routine has no use for the exit
478  * status of the /sbin/cpuset_release_agent task, so no sense holding
479  * our caller up for that.
480  *
481  * When we had only one cpuset semaphore, we had to call this
482  * without holding it, to avoid deadlock when call_usermodehelper()
483  * allocated memory.  With two locks, we could now call this while
484  * holding manage_sem, but we still don't, so as to minimize
485  * the time manage_sem is held.
486  */
487
488 static void cpuset_release_agent(const char *pathbuf)
489 {
490         char *argv[3], *envp[3];
491         int i;
492
493         if (!pathbuf)
494                 return;
495
496         i = 0;
497         argv[i++] = "/sbin/cpuset_release_agent";
498         argv[i++] = (char *)pathbuf;
499         argv[i] = NULL;
500
501         i = 0;
502         /* minimal command environment */
503         envp[i++] = "HOME=/";
504         envp[i++] = "PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin";
505         envp[i] = NULL;
506
507         call_usermodehelper(argv[0], argv, envp, 0);
508         kfree(pathbuf);
509 }
510
511 /*
512  * Either cs->count of using tasks transitioned to zero, or the
513  * cs->children list of child cpusets just became empty.  If this
514  * cs is notify_on_release() and now both the user count is zero and
515  * the list of children is empty, prepare cpuset path in a kmalloc'd
516  * buffer, to be returned via ppathbuf, so that the caller can invoke
517  * cpuset_release_agent() with it later on, once manage_sem is dropped.
518  * Call here with manage_sem held.
519  *
520  * This check_for_release() routine is responsible for kmalloc'ing
521  * pathbuf.  The above cpuset_release_agent() is responsible for
522  * kfree'ing pathbuf.  The caller of these routines is responsible
523  * for providing a pathbuf pointer, initialized to NULL, then
524  * calling check_for_release() with manage_sem held and the address
525  * of the pathbuf pointer, then dropping manage_sem, then calling
526  * cpuset_release_agent() with pathbuf, as set by check_for_release().
527  */
528
529 static void check_for_release(struct cpuset *cs, char **ppathbuf)
530 {
531         if (notify_on_release(cs) && atomic_read(&cs->count) == 0 &&
532             list_empty(&cs->children)) {
533                 char *buf;
534
535                 buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
536                 if (!buf)
537                         return;
538                 if (cpuset_path(cs, buf, PAGE_SIZE) < 0)
539                         kfree(buf);
540                 else
541                         *ppathbuf = buf;
542         }
543 }
544
545 /*
546  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
547  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
548  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
549  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
550  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
551  * task, return cpu_online_map.
552  *
553  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
554  * of cpu_online_map.
555  *
556  * Call with callback_sem held.
557  */
558
559 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
560 {
561         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
562                 cs = cs->parent;
563         if (cs)
564                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
565         else
566                 *pmask = cpu_online_map;
567         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
568 }
569
570 /*
571  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
572  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
573  * until we find one that does have some online mems.  If we get
574  * all the way to the top and still haven't found any online mems,
575  * return node_online_map.
576  *
577  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
578  * of node_online_map.
579  *
580  * Call with callback_sem held.
581  */
582
583 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
584 {
585         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_online_map))
586                 cs = cs->parent;
587         if (cs)
588                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_online_map);
589         else
590                 *pmask = node_online_map;
591         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_online_map));
592 }
593
594 /**
595  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
596  *
597  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
598  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
599  * mempolicy to the new value.
600  *
601  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
602  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
603  * Do not call this routine if in_interrupt().
604  *
605  * Call without callback_sem or task_lock() held.  May be called
606  * with or without manage_sem held.  Except in early boot or
607  * an exiting task, when tsk->cpuset is NULL, this routine will
608  * acquire task_lock().  We don't need to use task_lock to guard
609  * against another task changing a non-NULL cpuset pointer to NULL,
610  * as that is only done by a task on itself, and if the current task
611  * is here, it is not simultaneously in the exit code NULL'ing its
612  * cpuset pointer.  This routine also might acquire callback_sem and
613  * current->mm->mmap_sem during call.
614  *
615  * The task_lock() is required to dereference current->cpuset safely.
616  * Without it, we could pick up the pointer value of current->cpuset
617  * in one instruction, and then attach_task could give us a different
618  * cpuset, and then the cpuset we had could be removed and freed,
619  * and then on our next instruction, we could dereference a no longer
620  * valid cpuset pointer to get its mems_generation field.
621  *
622  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
623  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
624  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
625  * task has been modifying its cpuset.
626  */
627
628 void cpuset_update_task_memory_state()
629 {
630         int my_cpusets_mem_gen;
631         struct task_struct *tsk = current;
632         struct cpuset *cs = tsk->cpuset;
633
634         if (unlikely(!cs))
635                 return;
636
637         task_lock(tsk);
638         my_cpusets_mem_gen = cs->mems_generation;
639         task_unlock(tsk);
640
641         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
642                 down(&callback_sem);
643                 task_lock(tsk);
644                 cs = tsk->cpuset;       /* Maybe changed when task not locked */
645                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
646                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
647                 task_unlock(tsk);
648                 up(&callback_sem);
649                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
650         }
651 }
652
653 /*
654  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
655  *
656  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
657  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
658  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_sem.
659  */
660
661 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
662 {
663         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
664                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
665                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
666                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
667 }
668
669 /*
670  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
671  *                     follows the structural rules for cpusets.
672  *
673  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
674  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
675  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
676  * manage_sem held.
677  *
678  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
679  * such as list traversal that depend on the actual address of the
680  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
681  *
682  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
683  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
684  * or flags changed to new, trial values.
685  *
686  * Return 0 if valid, -errno if not.
687  */
688
689 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
690 {
691         struct cpuset *c, *par;
692
693         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
694         list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
695                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
696                         return -EBUSY;
697         }
698
699         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
700         if ((par = cur->parent) == NULL)
701                 return 0;
702
703         /* We must be a subset of our parent cpuset */
704         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
705                 return -EACCES;
706
707         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
708         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
709                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
710                     c != cur &&
711                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
712                         return -EINVAL;
713                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
714                     c != cur &&
715                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
716                         return -EINVAL;
717         }
718
719         return 0;
720 }
721
722 /*
723  * For a given cpuset cur, partition the system as follows
724  * a. All cpus in the parent cpuset's cpus_allowed that are not part of any
725  *    exclusive child cpusets
726  * b. All cpus in the current cpuset's cpus_allowed that are not part of any
727  *    exclusive child cpusets
728  * Build these two partitions by calling partition_sched_domains
729  *
730  * Call with manage_sem held.  May nest a call to the
731  * lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
732  */
733
734 static void update_cpu_domains(struct cpuset *cur)
735 {
736         struct cpuset *c, *par = cur->parent;
737         cpumask_t pspan, cspan;
738
739         if (par == NULL || cpus_empty(cur->cpus_allowed))
740                 return;
741
742         /*
743          * Get all cpus from parent's cpus_allowed not part of exclusive
744          * children
745          */
746         pspan = par->cpus_allowed;
747         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
748                 if (is_cpu_exclusive(c))
749                         cpus_andnot(pspan, pspan, c->cpus_allowed);
750         }
751         if (is_removed(cur) || !is_cpu_exclusive(cur)) {
752                 cpus_or(pspan, pspan, cur->cpus_allowed);
753                 if (cpus_equal(pspan, cur->cpus_allowed))
754                         return;
755                 cspan = CPU_MASK_NONE;
756         } else {
757                 if (cpus_empty(pspan))
758                         return;
759                 cspan = cur->cpus_allowed;
760                 /*
761                  * Get all cpus from current cpuset's cpus_allowed not part
762                  * of exclusive children
763                  */
764                 list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
765                         if (is_cpu_exclusive(c))
766                                 cpus_andnot(cspan, cspan, c->cpus_allowed);
767                 }
768         }
769
770         lock_cpu_hotplug();
771         partition_sched_domains(&pspan, &cspan);
772         unlock_cpu_hotplug();
773 }
774
775 /*
776  * Call with manage_sem held.  May take callback_sem during call.
777  */
778
779 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
780 {
781         struct cpuset trialcs;
782         int retval, cpus_unchanged;
783
784         trialcs = *cs;
785         retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
786         if (retval < 0)
787                 return retval;
788         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
789         if (cpus_empty(trialcs.cpus_allowed))
790                 return -ENOSPC;
791         retval = validate_change(cs, &trialcs);
792         if (retval < 0)
793                 return retval;
794         cpus_unchanged = cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed);
795         down(&callback_sem);
796         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
797         up(&callback_sem);
798         if (is_cpu_exclusive(cs) && !cpus_unchanged)
799                 update_cpu_domains(cs);
800         return 0;
801 }
802
803 /*
804  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
805  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
806  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
807  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
808  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
809  * pages to the new memory.
810  *
811  * Call with manage_sem held.  May take callback_sem during call.
812  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
813  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
814  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
815  */
816
817 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
818 {
819         struct cpuset trialcs;
820         nodemask_t oldmem;
821         struct task_struct *g, *p;
822         struct mm_struct **mmarray;
823         int i, n, ntasks;
824         int migrate;
825         int fudge;
826         int retval;
827
828         trialcs = *cs;
829         retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
830         if (retval < 0)
831                 goto done;
832         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed, node_online_map);
833         oldmem = cs->mems_allowed;
834         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
835                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
836                 goto done;
837         }
838         if (nodes_empty(trialcs.mems_allowed)) {
839                 retval = -ENOSPC;
840                 goto done;
841         }
842         retval = validate_change(cs, &trialcs);
843         if (retval < 0)
844                 goto done;
845
846         down(&callback_sem);
847         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
848         atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
849         cs->mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
850         up(&callback_sem);
851
852         set_cpuset_being_rebound(cs);           /* causes mpol_copy() rebind */
853
854         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
855         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
856         retval = -ENOMEM;
857
858         /*
859          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
860          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
861          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
862          * few more lines of code, we can retry until we get a big
863          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
864          */
865         while (1) {
866                 ntasks = atomic_read(&cs->count);       /* guess */
867                 ntasks += fudge;
868                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
869                 if (!mmarray)
870                         goto done;
871                 write_lock_irq(&tasklist_lock);         /* block fork */
872                 if (atomic_read(&cs->count) <= ntasks)
873                         break;                          /* got enough */
874                 write_unlock_irq(&tasklist_lock);       /* try again */
875                 kfree(mmarray);
876         }
877
878         n = 0;
879
880         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
881         do_each_thread(g, p) {
882                 struct mm_struct *mm;
883
884                 if (n >= ntasks) {
885                         printk(KERN_WARNING
886                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
887                         continue;
888                 }
889                 if (p->cpuset != cs)
890                         continue;
891                 mm = get_task_mm(p);
892                 if (!mm)
893                         continue;
894                 mmarray[n++] = mm;
895         } while_each_thread(g, p);
896         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
897
898         /*
899          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
900          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
901          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
902          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
903          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
904          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
905          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
906          * cpuset manage_sem, we know that no other rebind effort will
907          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
908          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
909          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
910          */
911         migrate = is_memory_migrate(cs);
912         for (i = 0; i < n; i++) {
913                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
914
915                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
916                 if (migrate) {
917                         do_migrate_pages(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed,
918                                                         MPOL_MF_MOVE_ALL);
919                 }
920                 mmput(mm);
921         }
922
923         /* We're done rebinding vma's to this cpusets new mems_allowed. */
924         kfree(mmarray);
925         set_cpuset_being_rebound(NULL);
926         retval = 0;
927 done:
928         return retval;
929 }
930
931 /*
932  * Call with manage_sem held.
933  */
934
935 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
936 {
937         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
938                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
939         else
940                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
941         return 0;
942 }
943
944 /*
945  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
946  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
947  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE)
948  * cs:  the cpuset to update
949  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
950  *
951  * Call with manage_sem held.
952  */
953
954 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
955 {
956         int turning_on;
957         struct cpuset trialcs;
958         int err, cpu_exclusive_changed;
959
960         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
961
962         trialcs = *cs;
963         if (turning_on)
964                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
965         else
966                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
967
968         err = validate_change(cs, &trialcs);
969         if (err < 0)
970                 return err;
971         cpu_exclusive_changed =
972                 (is_cpu_exclusive(cs) != is_cpu_exclusive(&trialcs));
973         down(&callback_sem);
974         if (turning_on)
975                 set_bit(bit, &cs->flags);
976         else
977                 clear_bit(bit, &cs->flags);
978         up(&callback_sem);
979
980         if (cpu_exclusive_changed)
981                 update_cpu_domains(cs);
982         return 0;
983 }
984
985 /*
986  * Frequency meter - How fast is some event occuring?
987  *
988  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
989  * event frequency meter.  There are four routines:
990  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
991  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
992  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
993  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
994  *
995  * A common data structure is passed to each of these routines,
996  * which is used to keep track of the state required to manage the
997  * frequency meter and its digital filter.
998  *
999  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1000  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1001  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1002  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1003  *
1004  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1005  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1006  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1007  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1008  *
1009  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1010  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1011  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1012  * will be stable.
1013  *
1014  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1015  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1016  *
1017  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1018  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1019  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1020  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1021  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1022  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1023  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1024  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1025  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1026  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1027  * each event.
1028  */
1029
1030 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1031 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1032 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1033 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1034
1035 /* Initialize a frequency meter */
1036 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1037 {
1038         fmp->cnt = 0;
1039         fmp->val = 0;
1040         fmp->time = 0;
1041         spin_lock_init(&fmp->lock);
1042 }
1043
1044 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1045 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1046 {
1047         time_t now = get_seconds();
1048         time_t ticks = now - fmp->time;
1049
1050         if (ticks == 0)
1051                 return;
1052
1053         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1054         while (ticks-- > 0)
1055                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1056         fmp->time = now;
1057
1058         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1059         fmp->cnt = 0;
1060 }
1061
1062 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1063 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1064 {
1065         spin_lock(&fmp->lock);
1066         fmeter_update(fmp);
1067         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1068         spin_unlock(&fmp->lock);
1069 }
1070
1071 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1072 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1073 {
1074         int val;
1075
1076         spin_lock(&fmp->lock);
1077         fmeter_update(fmp);
1078         val = fmp->val;
1079         spin_unlock(&fmp->lock);
1080         return val;
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Attack task specified by pid in 'pidbuf' to cpuset 'cs', possibly
1085  * writing the path of the old cpuset in 'ppathbuf' if it needs to be
1086  * notified on release.
1087  *
1088  * Call holding manage_sem.  May take callback_sem and task_lock of
1089  * the task 'pid' during call.
1090  */
1091
1092 static int attach_task(struct cpuset *cs, char *pidbuf, char **ppathbuf)
1093 {
1094         pid_t pid;
1095         struct task_struct *tsk;
1096         struct cpuset *oldcs;
1097         cpumask_t cpus;
1098         nodemask_t from, to;
1099         struct mm_struct *mm;
1100
1101         if (sscanf(pidbuf, "%d", &pid) != 1)
1102                 return -EIO;
1103         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1104                 return -ENOSPC;
1105
1106         if (pid) {
1107                 read_lock(&tasklist_lock);
1108
1109                 tsk = find_task_by_pid(pid);
1110                 if (!tsk || tsk->flags & PF_EXITING) {
1111                         read_unlock(&tasklist_lock);
1112                         return -ESRCH;
1113                 }
1114
1115                 get_task_struct(tsk);
1116                 read_unlock(&tasklist_lock);
1117
1118                 if ((current->euid) && (current->euid != tsk->uid)
1119                     && (current->euid != tsk->suid)) {
1120                         put_task_struct(tsk);
1121                         return -EACCES;
1122                 }
1123         } else {
1124                 tsk = current;
1125                 get_task_struct(tsk);
1126         }
1127
1128         down(&callback_sem);
1129
1130         task_lock(tsk);
1131         oldcs = tsk->cpuset;
1132         if (!oldcs) {
1133                 task_unlock(tsk);
1134                 up(&callback_sem);
1135                 put_task_struct(tsk);
1136                 return -ESRCH;
1137         }
1138         atomic_inc(&cs->count);
1139         tsk->cpuset = cs;
1140         task_unlock(tsk);
1141
1142         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1143         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1144
1145         from = oldcs->mems_allowed;
1146         to = cs->mems_allowed;
1147
1148         up(&callback_sem);
1149
1150         mm = get_task_mm(tsk);
1151         if (mm) {
1152                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1153                 mmput(mm);
1154         }
1155
1156         if (is_memory_migrate(cs))
1157                 do_migrate_pages(tsk->mm, &from, &to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1158         put_task_struct(tsk);
1159         if (atomic_dec_and_test(&oldcs->count))
1160                 check_for_release(oldcs, ppathbuf);
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1165
1166 typedef enum {
1167         FILE_ROOT,
1168         FILE_DIR,
1169         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1170         FILE_CPULIST,
1171         FILE_MEMLIST,
1172         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1173         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1174         FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1175         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1176         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1177         FILE_TASKLIST,
1178 } cpuset_filetype_t;
1179
1180 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct file *file, const char __user *userbuf,
1181                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1182 {
1183         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1184         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1185         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1186         char *buffer;
1187         char *pathbuf = NULL;
1188         int retval = 0;
1189
1190         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1191         if (nbytes > 100 + 6 * NR_CPUS)
1192                 return -E2BIG;
1193
1194         /* +1 for nul-terminator */
1195         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1196                 return -ENOMEM;
1197
1198         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1199                 retval = -EFAULT;
1200                 goto out1;
1201         }
1202         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1203
1204         down(&manage_sem);
1205
1206         if (is_removed(cs)) {
1207                 retval = -ENODEV;
1208                 goto out2;
1209         }
1210
1211         switch (type) {
1212         case FILE_CPULIST:
1213                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1214                 break;
1215         case FILE_MEMLIST:
1216                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1217                 break;
1218         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1219                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1220                 break;
1221         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1222                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1223                 break;
1224         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1225                 retval = update_flag(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, cs, buffer);
1226                 break;
1227         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1228                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1229                 break;
1230         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1231                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1232                 break;
1233         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1234                 retval = -EACCES;
1235                 break;
1236         case FILE_TASKLIST:
1237                 retval = attach_task(cs, buffer, &pathbuf);
1238                 break;
1239         default:
1240                 retval = -EINVAL;
1241                 goto out2;
1242         }
1243
1244         if (retval == 0)
1245                 retval = nbytes;
1246 out2:
1247         up(&manage_sem);
1248         cpuset_release_agent(pathbuf);
1249 out1:
1250         kfree(buffer);
1251         return retval;
1252 }
1253
1254 static ssize_t cpuset_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1255                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1256 {
1257         ssize_t retval = 0;
1258         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1259         if (!cft)
1260                 return -ENODEV;
1261
1262         /* special function ? */
1263         if (cft->write)
1264                 retval = cft->write(file, buf, nbytes, ppos);
1265         else
1266                 retval = cpuset_common_file_write(file, buf, nbytes, ppos);
1267
1268         return retval;
1269 }
1270
1271 /*
1272  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1273  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1274  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1275  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1276  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1277  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1278  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1279  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1280  * across a page fault.
1281  */
1282
1283 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1284 {
1285         cpumask_t mask;
1286
1287         down(&callback_sem);
1288         mask = cs->cpus_allowed;
1289         up(&callback_sem);
1290
1291         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1292 }
1293
1294 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1295 {
1296         nodemask_t mask;
1297
1298         down(&callback_sem);
1299         mask = cs->mems_allowed;
1300         up(&callback_sem);
1301
1302         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1303 }
1304
1305 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct file *file, char __user *buf,
1306                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1307 {
1308         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1309         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1310         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1311         char *page;
1312         ssize_t retval = 0;
1313         char *s;
1314
1315         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL)))
1316                 return -ENOMEM;
1317
1318         s = page;
1319
1320         switch (type) {
1321         case FILE_CPULIST:
1322                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1323                 break;
1324         case FILE_MEMLIST:
1325                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1326                 break;
1327         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1328                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1329                 break;
1330         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1331                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1332                 break;
1333         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1334                 *s++ = notify_on_release(cs) ? '1' : '0';
1335                 break;
1336         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1337                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1338                 break;
1339         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1340                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1341                 break;
1342         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1343                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1344                 break;
1345         default:
1346                 retval = -EINVAL;
1347                 goto out;
1348         }
1349         *s++ = '\n';
1350
1351         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1352 out:
1353         free_page((unsigned long)page);
1354         return retval;
1355 }
1356
1357 static ssize_t cpuset_file_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
1358                                                                 loff_t *ppos)
1359 {
1360         ssize_t retval = 0;
1361         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1362         if (!cft)
1363                 return -ENODEV;
1364
1365         /* special function ? */
1366         if (cft->read)
1367                 retval = cft->read(file, buf, nbytes, ppos);
1368         else
1369                 retval = cpuset_common_file_read(file, buf, nbytes, ppos);
1370
1371         return retval;
1372 }
1373
1374 static int cpuset_file_open(struct inode *inode, struct file *file)
1375 {
1376         int err;
1377         struct cftype *cft;
1378
1379         err = generic_file_open(inode, file);
1380         if (err)
1381                 return err;
1382
1383         cft = __d_cft(file->f_dentry);
1384         if (!cft)
1385                 return -ENODEV;
1386         if (cft->open)
1387                 err = cft->open(inode, file);
1388         else
1389                 err = 0;
1390
1391         return err;
1392 }
1393
1394 static int cpuset_file_release(struct inode *inode, struct file *file)
1395 {
1396         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1397         if (cft->release)
1398                 return cft->release(inode, file);
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 /*
1403  * cpuset_rename - Only allow simple rename of directories in place.
1404  */
1405 static int cpuset_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1406                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
1407 {
1408         if (!S_ISDIR(old_dentry->d_inode->i_mode))
1409                 return -ENOTDIR;
1410         if (new_dentry->d_inode)
1411                 return -EEXIST;
1412         if (old_dir != new_dir)
1413                 return -EIO;
1414         return simple_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
1415 }
1416
1417 static struct file_operations cpuset_file_operations = {
1418         .read = cpuset_file_read,
1419         .write = cpuset_file_write,
1420         .llseek = generic_file_llseek,
1421         .open = cpuset_file_open,
1422         .release = cpuset_file_release,
1423 };
1424
1425 static struct inode_operations cpuset_dir_inode_operations = {
1426         .lookup = simple_lookup,
1427         .mkdir = cpuset_mkdir,
1428         .rmdir = cpuset_rmdir,
1429         .rename = cpuset_rename,
1430 };
1431
1432 static int cpuset_create_file(struct dentry *dentry, int mode)
1433 {
1434         struct inode *inode;
1435
1436         if (!dentry)
1437                 return -ENOENT;
1438         if (dentry->d_inode)
1439                 return -EEXIST;
1440
1441         inode = cpuset_new_inode(mode);
1442         if (!inode)
1443                 return -ENOMEM;
1444
1445         if (S_ISDIR(mode)) {
1446                 inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1447                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
1448
1449                 /* start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
1450                 inode->i_nlink++;
1451         } else if (S_ISREG(mode)) {
1452                 inode->i_size = 0;
1453                 inode->i_fop = &cpuset_file_operations;
1454         }
1455
1456         d_instantiate(dentry, inode);
1457         dget(dentry);   /* Extra count - pin the dentry in core */
1458         return 0;
1459 }
1460
1461 /*
1462  *      cpuset_create_dir - create a directory for an object.
1463  *      cs:     the cpuset we create the directory for.
1464  *              It must have a valid ->parent field
1465  *              And we are going to fill its ->dentry field.
1466  *      name:   The name to give to the cpuset directory. Will be copied.
1467  *      mode:   mode to set on new directory.
1468  */
1469
1470 static int cpuset_create_dir(struct cpuset *cs, const char *name, int mode)
1471 {
1472         struct dentry *dentry = NULL;
1473         struct dentry *parent;
1474         int error = 0;
1475
1476         parent = cs->parent->dentry;
1477         dentry = cpuset_get_dentry(parent, name);
1478         if (IS_ERR(dentry))
1479                 return PTR_ERR(dentry);
1480         error = cpuset_create_file(dentry, S_IFDIR | mode);
1481         if (!error) {
1482                 dentry->d_fsdata = cs;
1483                 parent->d_inode->i_nlink++;
1484                 cs->dentry = dentry;
1485         }
1486         dput(dentry);
1487
1488         return error;
1489 }
1490
1491 static int cpuset_add_file(struct dentry *dir, const struct cftype *cft)
1492 {
1493         struct dentry *dentry;
1494         int error;
1495
1496         down(&dir->d_inode->i_sem);
1497         dentry = cpuset_get_dentry(dir, cft->name);
1498         if (!IS_ERR(dentry)) {
1499                 error = cpuset_create_file(dentry, 0644 | S_IFREG);
1500                 if (!error)
1501                         dentry->d_fsdata = (void *)cft;
1502                 dput(dentry);
1503         } else
1504                 error = PTR_ERR(dentry);
1505         up(&dir->d_inode->i_sem);
1506         return error;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Stuff for reading the 'tasks' file.
1511  *
1512  * Reading this file can return large amounts of data if a cpuset has
1513  * *lots* of attached tasks. So it may need several calls to read(),
1514  * but we cannot guarantee that the information we produce is correct
1515  * unless we produce it entirely atomically.
1516  *
1517  * Upon tasks file open(), a struct ctr_struct is allocated, that
1518  * will have a pointer to an array (also allocated here).  The struct
1519  * ctr_struct * is stored in file->private_data.  Its resources will
1520  * be freed by release() when the file is closed.  The array is used
1521  * to sprintf the PIDs and then used by read().
1522  */
1523
1524 /* cpusets_tasks_read array */
1525
1526 struct ctr_struct {
1527         char *buf;
1528         int bufsz;
1529 };
1530
1531 /*
1532  * Load into 'pidarray' up to 'npids' of the tasks using cpuset 'cs'.
1533  * Return actual number of pids loaded.  No need to task_lock(p)
1534  * when reading out p->cpuset, as we don't really care if it changes
1535  * on the next cycle, and we are not going to try to dereference it.
1536  */
1537 static inline int pid_array_load(pid_t *pidarray, int npids, struct cpuset *cs)
1538 {
1539         int n = 0;
1540         struct task_struct *g, *p;
1541
1542         read_lock(&tasklist_lock);
1543
1544         do_each_thread(g, p) {
1545                 if (p->cpuset == cs) {
1546                         pidarray[n++] = p->pid;
1547                         if (unlikely(n == npids))
1548                                 goto array_full;
1549                 }
1550         } while_each_thread(g, p);
1551
1552 array_full:
1553         read_unlock(&tasklist_lock);
1554         return n;
1555 }
1556
1557 static int cmppid(const void *a, const void *b)
1558 {
1559         return *(pid_t *)a - *(pid_t *)b;
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Convert array 'a' of 'npids' pid_t's to a string of newline separated
1564  * decimal pids in 'buf'.  Don't write more than 'sz' chars, but return
1565  * count 'cnt' of how many chars would be written if buf were large enough.
1566  */
1567 static int pid_array_to_buf(char *buf, int sz, pid_t *a, int npids)
1568 {
1569         int cnt = 0;
1570         int i;
1571
1572         for (i = 0; i < npids; i++)
1573                 cnt += snprintf(buf + cnt, max(sz - cnt, 0), "%d\n", a[i]);
1574         return cnt;
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Handle an open on 'tasks' file.  Prepare a buffer listing the
1579  * process id's of tasks currently attached to the cpuset being opened.
1580  *
1581  * Does not require any specific cpuset semaphores, and does not take any.
1582  */
1583 static int cpuset_tasks_open(struct inode *unused, struct file *file)
1584 {
1585         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1586         struct ctr_struct *ctr;
1587         pid_t *pidarray;
1588         int npids;
1589         char c;
1590
1591         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1592                 return 0;
1593
1594         ctr = kmalloc(sizeof(*ctr), GFP_KERNEL);
1595         if (!ctr)
1596                 goto err0;
1597
1598         /*
1599          * If cpuset gets more users after we read count, we won't have
1600          * enough space - tough.  This race is indistinguishable to the
1601          * caller from the case that the additional cpuset users didn't
1602          * show up until sometime later on.
1603          */
1604         npids = atomic_read(&cs->count);
1605         pidarray = kmalloc(npids * sizeof(pid_t), GFP_KERNEL);
1606         if (!pidarray)
1607                 goto err1;
1608
1609         npids = pid_array_load(pidarray, npids, cs);
1610         sort(pidarray, npids, sizeof(pid_t), cmppid, NULL);
1611
1612         /* Call pid_array_to_buf() twice, first just to get bufsz */
1613         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(&c, sizeof(c), pidarray, npids) + 1;
1614         ctr->buf = kmalloc(ctr->bufsz, GFP_KERNEL);
1615         if (!ctr->buf)
1616                 goto err2;
1617         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(ctr->buf, ctr->bufsz, pidarray, npids);
1618
1619         kfree(pidarray);
1620         file->private_data = ctr;
1621         return 0;
1622
1623 err2:
1624         kfree(pidarray);
1625 err1:
1626         kfree(ctr);
1627 err0:
1628         return -ENOMEM;
1629 }
1630
1631 static ssize_t cpuset_tasks_read(struct file *file, char __user *buf,
1632                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1633 {
1634         struct ctr_struct *ctr = file->private_data;
1635
1636         if (*ppos + nbytes > ctr->bufsz)
1637                 nbytes = ctr->bufsz - *ppos;
1638         if (copy_to_user(buf, ctr->buf + *ppos, nbytes))
1639                 return -EFAULT;
1640         *ppos += nbytes;
1641         return nbytes;
1642 }
1643
1644 static int cpuset_tasks_release(struct inode *unused_inode, struct file *file)
1645 {
1646         struct ctr_struct *ctr;
1647
1648         if (file->f_mode & FMODE_READ) {
1649                 ctr = file->private_data;
1650                 kfree(ctr->buf);
1651                 kfree(ctr);
1652         }
1653         return 0;
1654 }
1655
1656 /*
1657  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1658  */
1659
1660 static struct cftype cft_tasks = {
1661         .name = "tasks",
1662         .open = cpuset_tasks_open,
1663         .read = cpuset_tasks_read,
1664         .release = cpuset_tasks_release,
1665         .private = FILE_TASKLIST,
1666 };
1667
1668 static struct cftype cft_cpus = {
1669         .name = "cpus",
1670         .private = FILE_CPULIST,
1671 };
1672
1673 static struct cftype cft_mems = {
1674         .name = "mems",
1675         .private = FILE_MEMLIST,
1676 };
1677
1678 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1679         .name = "cpu_exclusive",
1680         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1681 };
1682
1683 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1684         .name = "mem_exclusive",
1685         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1686 };
1687
1688 static struct cftype cft_notify_on_release = {
1689         .name = "notify_on_release",
1690         .private = FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1691 };
1692
1693 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1694         .name = "memory_migrate",
1695         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1696 };
1697
1698 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1699         .name = "memory_pressure_enabled",
1700         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1701 };
1702
1703 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1704         .name = "memory_pressure",
1705         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1706 };
1707
1708 static int cpuset_populate_dir(struct dentry *cs_dentry)
1709 {
1710         int err;
1711
1712         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpus)) < 0)
1713                 return err;
1714         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mems)) < 0)
1715                 return err;
1716         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1717                 return err;
1718         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1719                 return err;
1720         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_notify_on_release)) < 0)
1721                 return err;
1722         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_migrate)) < 0)
1723                 return err;
1724         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_pressure)) < 0)
1725                 return err;
1726         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_tasks)) < 0)
1727                 return err;
1728         return 0;
1729 }
1730
1731 /*
1732  *      cpuset_create - create a cpuset
1733  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1734  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1735  *      mode:           mode to set on new inode
1736  *
1737  *      Must be called with the semaphore on the parent inode held
1738  */
1739
1740 static long cpuset_create(struct cpuset *parent, const char *name, int mode)
1741 {
1742         struct cpuset *cs;
1743         int err;
1744
1745         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1746         if (!cs)
1747                 return -ENOMEM;
1748
1749         down(&manage_sem);
1750         cpuset_update_task_memory_state();
1751         cs->flags = 0;
1752         if (notify_on_release(parent))
1753                 set_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
1754         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1755         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1756         atomic_set(&cs->count, 0);
1757         INIT_LIST_HEAD(&cs->sibling);
1758         INIT_LIST_HEAD(&cs->children);
1759         atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
1760         cs->mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
1761         fmeter_init(&cs->fmeter);
1762
1763         cs->parent = parent;
1764
1765         down(&callback_sem);
1766         list_add(&cs->sibling, &cs->parent->children);
1767         number_of_cpusets++;
1768         up(&callback_sem);
1769
1770         err = cpuset_create_dir(cs, name, mode);
1771         if (err < 0)
1772                 goto err;
1773
1774         /*
1775          * Release manage_sem before cpuset_populate_dir() because it
1776          * will down() this new directory's i_sem and if we race with
1777          * another mkdir, we might deadlock.
1778          */
1779         up(&manage_sem);
1780
1781         err = cpuset_populate_dir(cs->dentry);
1782         /* If err < 0, we have a half-filled directory - oh well ;) */
1783         return 0;
1784 err:
1785         list_del(&cs->sibling);
1786         up(&manage_sem);
1787         kfree(cs);
1788         return err;
1789 }
1790
1791 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
1792 {
1793         struct cpuset *c_parent = dentry->d_parent->d_fsdata;
1794
1795         /* the vfs holds inode->i_sem already */
1796         return cpuset_create(c_parent, dentry->d_name.name, mode | S_IFDIR);
1797 }
1798
1799 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry)
1800 {
1801         struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
1802         struct dentry *d;
1803         struct cpuset *parent;
1804         char *pathbuf = NULL;
1805
1806         /* the vfs holds both inode->i_sem already */
1807
1808         down(&manage_sem);
1809         cpuset_update_task_memory_state();
1810         if (atomic_read(&cs->count) > 0) {
1811                 up(&manage_sem);
1812                 return -EBUSY;
1813         }
1814         if (!list_empty(&cs->children)) {
1815                 up(&manage_sem);
1816                 return -EBUSY;
1817         }
1818         parent = cs->parent;
1819         down(&callback_sem);
1820         set_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
1821         if (is_cpu_exclusive(cs))
1822                 update_cpu_domains(cs);
1823         list_del(&cs->sibling); /* delete my sibling from parent->children */
1824         spin_lock(&cs->dentry->d_lock);
1825         d = dget(cs->dentry);
1826         cs->dentry = NULL;
1827         spin_unlock(&d->d_lock);
1828         cpuset_d_remove_dir(d);
1829         dput(d);
1830         number_of_cpusets--;
1831         up(&callback_sem);
1832         if (list_empty(&parent->children))
1833                 check_for_release(parent, &pathbuf);
1834         up(&manage_sem);
1835         cpuset_release_agent(pathbuf);
1836         return 0;
1837 }
1838
1839 /**
1840  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1841  *
1842  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1843  **/
1844
1845 int __init cpuset_init(void)
1846 {
1847         struct dentry *root;
1848         int err;
1849
1850         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
1851         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1852
1853         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1854         atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
1855         top_cpuset.mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
1856
1857         init_task.cpuset = &top_cpuset;
1858
1859         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1860         if (err < 0)
1861                 goto out;
1862         cpuset_mount = kern_mount(&cpuset_fs_type);
1863         if (IS_ERR(cpuset_mount)) {
1864                 printk(KERN_ERR "cpuset: could not mount!\n");
1865                 err = PTR_ERR(cpuset_mount);
1866                 cpuset_mount = NULL;
1867                 goto out;
1868         }
1869         root = cpuset_mount->mnt_sb->s_root;
1870         root->d_fsdata = &top_cpuset;
1871         root->d_inode->i_nlink++;
1872         top_cpuset.dentry = root;
1873         root->d_inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1874         number_of_cpusets = 1;
1875         err = cpuset_populate_dir(root);
1876         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1877         if (err == 0)
1878                 err = cpuset_add_file(root, &cft_memory_pressure_enabled);
1879 out:
1880         return err;
1881 }
1882
1883 /**
1884  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1885  *
1886  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1887  **/
1888
1889 void __init cpuset_init_smp(void)
1890 {
1891         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1892         top_cpuset.mems_allowed = node_online_map;
1893 }
1894
1895 /**
1896  * cpuset_fork - attach newly forked task to its parents cpuset.
1897  * @tsk: pointer to task_struct of forking parent process.
1898  *
1899  * Description: A task inherits its parent's cpuset at fork().
1900  *
1901  * A pointer to the shared cpuset was automatically copied in fork.c
1902  * by dup_task_struct().  However, we ignore that copy, since it was
1903  * not made under the protection of task_lock(), so might no longer be
1904  * a valid cpuset pointer.  attach_task() might have already changed
1905  * current->cpuset, allowing the previously referenced cpuset to
1906  * be removed and freed.  Instead, we task_lock(current) and copy
1907  * its present value of current->cpuset for our freshly forked child.
1908  *
1909  * At the point that cpuset_fork() is called, 'current' is the parent
1910  * task, and the passed argument 'child' points to the child task.
1911  **/
1912
1913 void cpuset_fork(struct task_struct *child)
1914 {
1915         task_lock(current);
1916         child->cpuset = current->cpuset;
1917         atomic_inc(&child->cpuset->count);
1918         task_unlock(current);
1919 }
1920
1921 /**
1922  * cpuset_exit - detach cpuset from exiting task
1923  * @tsk: pointer to task_struct of exiting process
1924  *
1925  * Description: Detach cpuset from @tsk and release it.
1926  *
1927  * Note that cpusets marked notify_on_release force every task in
1928  * them to take the global manage_sem semaphore when exiting.
1929  * This could impact scaling on very large systems.  Be reluctant to
1930  * use notify_on_release cpusets where very high task exit scaling
1931  * is required on large systems.
1932  *
1933  * Don't even think about derefencing 'cs' after the cpuset use count
1934  * goes to zero, except inside a critical section guarded by manage_sem
1935  * or callback_sem.   Otherwise a zero cpuset use count is a license to
1936  * any other task to nuke the cpuset immediately, via cpuset_rmdir().
1937  *
1938  * This routine has to take manage_sem, not callback_sem, because
1939  * it is holding that semaphore while calling check_for_release(),
1940  * which calls kmalloc(), so can't be called holding callback__sem().
1941  *
1942  * We don't need to task_lock() this reference to tsk->cpuset,
1943  * because tsk is already marked PF_EXITING, so attach_task() won't
1944  * mess with it, or task is a failed fork, never visible to attach_task.
1945  **/
1946
1947 void cpuset_exit(struct task_struct *tsk)
1948 {
1949         struct cpuset *cs;
1950
1951         cs = tsk->cpuset;
1952         tsk->cpuset = NULL;
1953
1954         if (notify_on_release(cs)) {
1955                 char *pathbuf = NULL;
1956
1957                 down(&manage_sem);
1958                 if (atomic_dec_and_test(&cs->count))
1959                         check_for_release(cs, &pathbuf);
1960                 up(&manage_sem);
1961                 cpuset_release_agent(pathbuf);
1962         } else {
1963                 atomic_dec(&cs->count);
1964         }
1965 }
1966
1967 /**
1968  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1969  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1970  *
1971  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1972  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1973  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1974  * tasks cpuset.
1975  **/
1976
1977 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
1978 {
1979         cpumask_t mask;
1980
1981         down(&callback_sem);
1982         task_lock(tsk);
1983         guarantee_online_cpus(tsk->cpuset, &mask);
1984         task_unlock(tsk);
1985         up(&callback_sem);
1986
1987         return mask;
1988 }
1989
1990 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1991 {
1992         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1993 }
1994
1995 /**
1996  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1997  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1998  *
1999  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2000  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2001  * subset of node_online_map, even if this means going outside the
2002  * tasks cpuset.
2003  **/
2004
2005 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2006 {
2007         nodemask_t mask;
2008
2009         down(&callback_sem);
2010         task_lock(tsk);
2011         guarantee_online_mems(tsk->cpuset, &mask);
2012         task_unlock(tsk);
2013         up(&callback_sem);
2014
2015         return mask;
2016 }
2017
2018 /**
2019  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
2020  * @zl: the zonelist to be checked
2021  *
2022  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
2023  */
2024 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
2025 {
2026         int i;
2027
2028         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
2029                 int nid = zl->zones[i]->zone_pgdat->node_id;
2030
2031                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
2032                         return 1;
2033         }
2034         return 0;
2035 }
2036
2037 /*
2038  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
2039  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_sem.
2040  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
2041  * returns the root cpuset.
2042  */
2043 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
2044 {
2045         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
2046                 cs = cs->parent;
2047         return cs;
2048 }
2049
2050 /**
2051  * cpuset_zone_allowed - Can we allocate memory on zone z's memory node?
2052  * @z: is this zone on an allowed node?
2053  * @gfp_mask: memory allocation flags (we use __GFP_HARDWALL)
2054  *
2055  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If zone
2056  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2057  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2058  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2059  * Otherwise, no.
2060  *
2061  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2062  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset.
2063  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2064  * nearest mem_exclusive ancestor cpuset.
2065  *
2066  * Scanning up parent cpusets requires callback_sem.  The __alloc_pages()
2067  * routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit _not_ set if
2068  * it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the current tasks
2069  * mems_allowed came up empty on the first pass over the zonelist.
2070  * So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the cpuset are
2071  * short of memory, might require taking the callback_sem semaphore.
2072  *
2073  * The first loop over the zonelist in mm/page_alloc.c:__alloc_pages()
2074  * calls here with __GFP_HARDWALL always set in gfp_mask, enforcing
2075  * hardwall cpusets - no allocation on a node outside the cpuset is
2076  * allowed (unless in interrupt, of course).
2077  *
2078  * The second loop doesn't even call here for GFP_ATOMIC requests
2079  * (if the __alloc_pages() local variable 'wait' is set).  That check
2080  * and the checks below have the combined affect in the second loop of
2081  * the __alloc_pages() routine that:
2082  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2083  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2084  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
2085  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2086  **/
2087
2088 int __cpuset_zone_allowed(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2089 {
2090         int node;                       /* node that zone z is on */
2091         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2092         int allowed = 1;                /* is allocation in zone z allowed? */
2093
2094         if (in_interrupt())
2095                 return 1;
2096         node = z->zone_pgdat->node_id;
2097         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2098                 return 1;
2099         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2100                 return 0;
2101
2102         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2103                 return 1;
2104
2105         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2106         down(&callback_sem);
2107
2108         task_lock(current);
2109         cs = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2110         task_unlock(current);
2111
2112         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2113         up(&callback_sem);
2114         return allowed;
2115 }
2116
2117 /**
2118  * cpuset_excl_nodes_overlap - Do we overlap @p's mem_exclusive ancestors?
2119  * @p: pointer to task_struct of some other task.
2120  *
2121  * Description: Return true if the nearest mem_exclusive ancestor
2122  * cpusets of tasks @p and current overlap.  Used by oom killer to
2123  * determine if task @p's memory usage might impact the memory
2124  * available to the current task.
2125  *
2126  * Acquires callback_sem - not suitable for calling from a fast path.
2127  **/
2128
2129 int cpuset_excl_nodes_overlap(const struct task_struct *p)
2130 {
2131         const struct cpuset *cs1, *cs2; /* my and p's cpuset ancestors */
2132         int overlap = 0;                /* do cpusets overlap? */
2133
2134         down(&callback_sem);
2135
2136         task_lock(current);
2137         if (current->flags & PF_EXITING) {
2138                 task_unlock(current);
2139                 goto done;
2140         }
2141         cs1 = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2142         task_unlock(current);
2143
2144         task_lock((struct task_struct *)p);
2145         if (p->flags & PF_EXITING) {
2146                 task_unlock((struct task_struct *)p);
2147                 goto done;
2148         }
2149         cs2 = nearest_exclusive_ancestor(p->cpuset);
2150         task_unlock((struct task_struct *)p);
2151
2152         overlap = nodes_intersects(cs1->mems_allowed, cs2->mems_allowed);
2153 done:
2154         up(&callback_sem);
2155
2156         return overlap;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2161  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2162  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2163  */
2164
2165 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2166
2167 /**
2168  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2169  *
2170  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2171  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2172  *
2173  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2174  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2175  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2176  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2177  * or writing dirty pages.
2178  *
2179  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2180  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2181  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2182  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2183  **/
2184
2185 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2186 {
2187         struct cpuset *cs;
2188
2189         task_lock(current);
2190         cs = current->cpuset;
2191         fmeter_markevent(&cs->fmeter);
2192         task_unlock(current);
2193 }
2194
2195 /*
2196  * proc_cpuset_show()
2197  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2198  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2199  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2200  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2201  *    and we take manage_sem, keeping attach_task() from changing it
2202  *    anyway.
2203  */
2204
2205 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *v)
2206 {
2207         struct cpuset *cs;
2208         struct task_struct *tsk;
2209         char *buf;
2210         int retval = 0;
2211
2212         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2213         if (!buf)
2214                 return -ENOMEM;
2215
2216         tsk = m->private;
2217         down(&manage_sem);
2218         cs = tsk->cpuset;
2219         if (!cs) {
2220                 retval = -EINVAL;
2221                 goto out;
2222         }
2223
2224         retval = cpuset_path(cs, buf, PAGE_SIZE);
2225         if (retval < 0)
2226                 goto out;
2227         seq_puts(m, buf);
2228         seq_putc(m, '\n');
2229 out:
2230         up(&manage_sem);
2231         kfree(buf);
2232         return retval;
2233 }
2234
2235 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2236 {
2237         struct task_struct *tsk = PROC_I(inode)->task;
2238         return single_open(file, proc_cpuset_show, tsk);
2239 }
2240
2241 struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2242         .open           = cpuset_open,
2243         .read           = seq_read,
2244         .llseek         = seq_lseek,
2245         .release        = single_release,
2246 };
2247
2248 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2249 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2250 {
2251         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2252         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2253         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2254         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2255         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2256         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2257         return buffer;
2258 }