]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/cpuset.c
[PATCH] cpuset: number_of_cpusets optimization
[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                 nodemask_t oldmem = tsk->mems_allowed;
643                 int migrate;
644
645                 down(&callback_sem);
646                 task_lock(tsk);
647                 cs = tsk->cpuset;       /* Maybe changed when task not locked */
648                 migrate = is_memory_migrate(cs);
649                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
650                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
651                 task_unlock(tsk);
652                 up(&callback_sem);
653                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
654                 if (!nodes_equal(oldmem, tsk->mems_allowed)) {
655                         if (migrate) {
656                                 do_migrate_pages(tsk->mm, &oldmem,
657                                         &tsk->mems_allowed,
658                                         MPOL_MF_MOVE_ALL);
659                         }
660                 }
661         }
662 }
663
664 /*
665  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
666  *
667  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
668  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
669  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_sem.
670  */
671
672 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
673 {
674         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
675                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
676                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
677                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
678 }
679
680 /*
681  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
682  *                     follows the structural rules for cpusets.
683  *
684  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
685  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
686  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
687  * manage_sem held.
688  *
689  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
690  * such as list traversal that depend on the actual address of the
691  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
692  *
693  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
694  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
695  * or flags changed to new, trial values.
696  *
697  * Return 0 if valid, -errno if not.
698  */
699
700 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
701 {
702         struct cpuset *c, *par;
703
704         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
705         list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
706                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
707                         return -EBUSY;
708         }
709
710         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
711         if ((par = cur->parent) == NULL)
712                 return 0;
713
714         /* We must be a subset of our parent cpuset */
715         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
716                 return -EACCES;
717
718         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
719         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
720                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
721                     c != cur &&
722                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
723                         return -EINVAL;
724                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
725                     c != cur &&
726                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
727                         return -EINVAL;
728         }
729
730         return 0;
731 }
732
733 /*
734  * For a given cpuset cur, partition the system as follows
735  * a. All cpus in the parent cpuset's cpus_allowed that are not part of any
736  *    exclusive child cpusets
737  * b. All cpus in the current cpuset's cpus_allowed that are not part of any
738  *    exclusive child cpusets
739  * Build these two partitions by calling partition_sched_domains
740  *
741  * Call with manage_sem held.  May nest a call to the
742  * lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
743  */
744
745 static void update_cpu_domains(struct cpuset *cur)
746 {
747         struct cpuset *c, *par = cur->parent;
748         cpumask_t pspan, cspan;
749
750         if (par == NULL || cpus_empty(cur->cpus_allowed))
751                 return;
752
753         /*
754          * Get all cpus from parent's cpus_allowed not part of exclusive
755          * children
756          */
757         pspan = par->cpus_allowed;
758         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
759                 if (is_cpu_exclusive(c))
760                         cpus_andnot(pspan, pspan, c->cpus_allowed);
761         }
762         if (is_removed(cur) || !is_cpu_exclusive(cur)) {
763                 cpus_or(pspan, pspan, cur->cpus_allowed);
764                 if (cpus_equal(pspan, cur->cpus_allowed))
765                         return;
766                 cspan = CPU_MASK_NONE;
767         } else {
768                 if (cpus_empty(pspan))
769                         return;
770                 cspan = cur->cpus_allowed;
771                 /*
772                  * Get all cpus from current cpuset's cpus_allowed not part
773                  * of exclusive children
774                  */
775                 list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
776                         if (is_cpu_exclusive(c))
777                                 cpus_andnot(cspan, cspan, c->cpus_allowed);
778                 }
779         }
780
781         lock_cpu_hotplug();
782         partition_sched_domains(&pspan, &cspan);
783         unlock_cpu_hotplug();
784 }
785
786 /*
787  * Call with manage_sem held.  May take callback_sem during call.
788  */
789
790 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
791 {
792         struct cpuset trialcs;
793         int retval, cpus_unchanged;
794
795         trialcs = *cs;
796         retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
797         if (retval < 0)
798                 return retval;
799         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
800         if (cpus_empty(trialcs.cpus_allowed))
801                 return -ENOSPC;
802         retval = validate_change(cs, &trialcs);
803         if (retval < 0)
804                 return retval;
805         cpus_unchanged = cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed);
806         down(&callback_sem);
807         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
808         up(&callback_sem);
809         if (is_cpu_exclusive(cs) && !cpus_unchanged)
810                 update_cpu_domains(cs);
811         return 0;
812 }
813
814 /*
815  * Call with manage_sem held.  May take callback_sem during call.
816  */
817
818 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
819 {
820         struct cpuset trialcs;
821         int retval;
822
823         trialcs = *cs;
824         retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
825         if (retval < 0)
826                 goto done;
827         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed, node_online_map);
828         if (nodes_empty(trialcs.mems_allowed)) {
829                 retval = -ENOSPC;
830                 goto done;
831         }
832         retval = validate_change(cs, &trialcs);
833         if (retval < 0)
834                 goto done;
835
836         down(&callback_sem);
837         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
838         atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
839         cs->mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
840         up(&callback_sem);
841
842 done:
843         return retval;
844 }
845
846 /*
847  * Call with manage_sem held.
848  */
849
850 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
851 {
852         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
853                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
854         else
855                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
856         return 0;
857 }
858
859 /*
860  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
861  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
862  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE)
863  * cs:  the cpuset to update
864  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
865  *
866  * Call with manage_sem held.
867  */
868
869 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
870 {
871         int turning_on;
872         struct cpuset trialcs;
873         int err, cpu_exclusive_changed;
874
875         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
876
877         trialcs = *cs;
878         if (turning_on)
879                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
880         else
881                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
882
883         err = validate_change(cs, &trialcs);
884         if (err < 0)
885                 return err;
886         cpu_exclusive_changed =
887                 (is_cpu_exclusive(cs) != is_cpu_exclusive(&trialcs));
888         down(&callback_sem);
889         if (turning_on)
890                 set_bit(bit, &cs->flags);
891         else
892                 clear_bit(bit, &cs->flags);
893         up(&callback_sem);
894
895         if (cpu_exclusive_changed)
896                 update_cpu_domains(cs);
897         return 0;
898 }
899
900 /*
901  * Frequency meter - How fast is some event occuring?
902  *
903  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
904  * event frequency meter.  There are four routines:
905  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
906  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
907  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
908  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
909  *
910  * A common data structure is passed to each of these routines,
911  * which is used to keep track of the state required to manage the
912  * frequency meter and its digital filter.
913  *
914  * The filter works on the number of events marked per unit time.
915  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
916  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
917  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
918  *
919  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
920  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
921  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
922  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
923  *
924  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
925  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
926  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
927  * will be stable.
928  *
929  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
930  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
931  *
932  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
933  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
934  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
935  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
936  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
937  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
938  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
939  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
940  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
941  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
942  * each event.
943  */
944
945 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
946 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
947 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
948 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
949
950 /* Initialize a frequency meter */
951 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
952 {
953         fmp->cnt = 0;
954         fmp->val = 0;
955         fmp->time = 0;
956         spin_lock_init(&fmp->lock);
957 }
958
959 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
960 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
961 {
962         time_t now = get_seconds();
963         time_t ticks = now - fmp->time;
964
965         if (ticks == 0)
966                 return;
967
968         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
969         while (ticks-- > 0)
970                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
971         fmp->time = now;
972
973         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
974         fmp->cnt = 0;
975 }
976
977 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
978 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
979 {
980         spin_lock(&fmp->lock);
981         fmeter_update(fmp);
982         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
983         spin_unlock(&fmp->lock);
984 }
985
986 /* Process any previous ticks, then return current value. */
987 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
988 {
989         int val;
990
991         spin_lock(&fmp->lock);
992         fmeter_update(fmp);
993         val = fmp->val;
994         spin_unlock(&fmp->lock);
995         return val;
996 }
997
998 /*
999  * Attack task specified by pid in 'pidbuf' to cpuset 'cs', possibly
1000  * writing the path of the old cpuset in 'ppathbuf' if it needs to be
1001  * notified on release.
1002  *
1003  * Call holding manage_sem.  May take callback_sem and task_lock of
1004  * the task 'pid' during call.
1005  */
1006
1007 static int attach_task(struct cpuset *cs, char *pidbuf, char **ppathbuf)
1008 {
1009         pid_t pid;
1010         struct task_struct *tsk;
1011         struct cpuset *oldcs;
1012         cpumask_t cpus;
1013         nodemask_t from, to;
1014
1015         if (sscanf(pidbuf, "%d", &pid) != 1)
1016                 return -EIO;
1017         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1018                 return -ENOSPC;
1019
1020         if (pid) {
1021                 read_lock(&tasklist_lock);
1022
1023                 tsk = find_task_by_pid(pid);
1024                 if (!tsk || tsk->flags & PF_EXITING) {
1025                         read_unlock(&tasklist_lock);
1026                         return -ESRCH;
1027                 }
1028
1029                 get_task_struct(tsk);
1030                 read_unlock(&tasklist_lock);
1031
1032                 if ((current->euid) && (current->euid != tsk->uid)
1033                     && (current->euid != tsk->suid)) {
1034                         put_task_struct(tsk);
1035                         return -EACCES;
1036                 }
1037         } else {
1038                 tsk = current;
1039                 get_task_struct(tsk);
1040         }
1041
1042         down(&callback_sem);
1043
1044         task_lock(tsk);
1045         oldcs = tsk->cpuset;
1046         if (!oldcs) {
1047                 task_unlock(tsk);
1048                 up(&callback_sem);
1049                 put_task_struct(tsk);
1050                 return -ESRCH;
1051         }
1052         atomic_inc(&cs->count);
1053         tsk->cpuset = cs;
1054         task_unlock(tsk);
1055
1056         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1057         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1058
1059         from = oldcs->mems_allowed;
1060         to = cs->mems_allowed;
1061
1062         up(&callback_sem);
1063         if (is_memory_migrate(cs))
1064                 do_migrate_pages(tsk->mm, &from, &to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1065         put_task_struct(tsk);
1066         if (atomic_dec_and_test(&oldcs->count))
1067                 check_for_release(oldcs, ppathbuf);
1068         return 0;
1069 }
1070
1071 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1072
1073 typedef enum {
1074         FILE_ROOT,
1075         FILE_DIR,
1076         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1077         FILE_CPULIST,
1078         FILE_MEMLIST,
1079         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1080         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1081         FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1082         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1083         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1084         FILE_TASKLIST,
1085 } cpuset_filetype_t;
1086
1087 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct file *file, const char __user *userbuf,
1088                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1089 {
1090         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1091         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1092         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1093         char *buffer;
1094         char *pathbuf = NULL;
1095         int retval = 0;
1096
1097         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1098         if (nbytes > 100 + 6 * NR_CPUS)
1099                 return -E2BIG;
1100
1101         /* +1 for nul-terminator */
1102         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1103                 return -ENOMEM;
1104
1105         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1106                 retval = -EFAULT;
1107                 goto out1;
1108         }
1109         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1110
1111         down(&manage_sem);
1112
1113         if (is_removed(cs)) {
1114                 retval = -ENODEV;
1115                 goto out2;
1116         }
1117
1118         switch (type) {
1119         case FILE_CPULIST:
1120                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1121                 break;
1122         case FILE_MEMLIST:
1123                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1124                 break;
1125         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1126                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1127                 break;
1128         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1129                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1130                 break;
1131         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1132                 retval = update_flag(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, cs, buffer);
1133                 break;
1134         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1135                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1136                 break;
1137         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1138                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1139                 break;
1140         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1141                 retval = -EACCES;
1142                 break;
1143         case FILE_TASKLIST:
1144                 retval = attach_task(cs, buffer, &pathbuf);
1145                 break;
1146         default:
1147                 retval = -EINVAL;
1148                 goto out2;
1149         }
1150
1151         if (retval == 0)
1152                 retval = nbytes;
1153 out2:
1154         up(&manage_sem);
1155         cpuset_release_agent(pathbuf);
1156 out1:
1157         kfree(buffer);
1158         return retval;
1159 }
1160
1161 static ssize_t cpuset_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1162                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1163 {
1164         ssize_t retval = 0;
1165         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1166         if (!cft)
1167                 return -ENODEV;
1168
1169         /* special function ? */
1170         if (cft->write)
1171                 retval = cft->write(file, buf, nbytes, ppos);
1172         else
1173                 retval = cpuset_common_file_write(file, buf, nbytes, ppos);
1174
1175         return retval;
1176 }
1177
1178 /*
1179  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1180  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1181  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1182  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1183  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1184  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1185  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1186  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1187  * across a page fault.
1188  */
1189
1190 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1191 {
1192         cpumask_t mask;
1193
1194         down(&callback_sem);
1195         mask = cs->cpus_allowed;
1196         up(&callback_sem);
1197
1198         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1199 }
1200
1201 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1202 {
1203         nodemask_t mask;
1204
1205         down(&callback_sem);
1206         mask = cs->mems_allowed;
1207         up(&callback_sem);
1208
1209         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1210 }
1211
1212 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct file *file, char __user *buf,
1213                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1214 {
1215         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1216         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1217         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1218         char *page;
1219         ssize_t retval = 0;
1220         char *s;
1221
1222         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL)))
1223                 return -ENOMEM;
1224
1225         s = page;
1226
1227         switch (type) {
1228         case FILE_CPULIST:
1229                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1230                 break;
1231         case FILE_MEMLIST:
1232                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1233                 break;
1234         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1235                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1236                 break;
1237         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1238                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1239                 break;
1240         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1241                 *s++ = notify_on_release(cs) ? '1' : '0';
1242                 break;
1243         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1244                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1245                 break;
1246         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1247                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1248                 break;
1249         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1250                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1251                 break;
1252         default:
1253                 retval = -EINVAL;
1254                 goto out;
1255         }
1256         *s++ = '\n';
1257
1258         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1259 out:
1260         free_page((unsigned long)page);
1261         return retval;
1262 }
1263
1264 static ssize_t cpuset_file_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
1265                                                                 loff_t *ppos)
1266 {
1267         ssize_t retval = 0;
1268         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1269         if (!cft)
1270                 return -ENODEV;
1271
1272         /* special function ? */
1273         if (cft->read)
1274                 retval = cft->read(file, buf, nbytes, ppos);
1275         else
1276                 retval = cpuset_common_file_read(file, buf, nbytes, ppos);
1277
1278         return retval;
1279 }
1280
1281 static int cpuset_file_open(struct inode *inode, struct file *file)
1282 {
1283         int err;
1284         struct cftype *cft;
1285
1286         err = generic_file_open(inode, file);
1287         if (err)
1288                 return err;
1289
1290         cft = __d_cft(file->f_dentry);
1291         if (!cft)
1292                 return -ENODEV;
1293         if (cft->open)
1294                 err = cft->open(inode, file);
1295         else
1296                 err = 0;
1297
1298         return err;
1299 }
1300
1301 static int cpuset_file_release(struct inode *inode, struct file *file)
1302 {
1303         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1304         if (cft->release)
1305                 return cft->release(inode, file);
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 /*
1310  * cpuset_rename - Only allow simple rename of directories in place.
1311  */
1312 static int cpuset_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1313                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
1314 {
1315         if (!S_ISDIR(old_dentry->d_inode->i_mode))
1316                 return -ENOTDIR;
1317         if (new_dentry->d_inode)
1318                 return -EEXIST;
1319         if (old_dir != new_dir)
1320                 return -EIO;
1321         return simple_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
1322 }
1323
1324 static struct file_operations cpuset_file_operations = {
1325         .read = cpuset_file_read,
1326         .write = cpuset_file_write,
1327         .llseek = generic_file_llseek,
1328         .open = cpuset_file_open,
1329         .release = cpuset_file_release,
1330 };
1331
1332 static struct inode_operations cpuset_dir_inode_operations = {
1333         .lookup = simple_lookup,
1334         .mkdir = cpuset_mkdir,
1335         .rmdir = cpuset_rmdir,
1336         .rename = cpuset_rename,
1337 };
1338
1339 static int cpuset_create_file(struct dentry *dentry, int mode)
1340 {
1341         struct inode *inode;
1342
1343         if (!dentry)
1344                 return -ENOENT;
1345         if (dentry->d_inode)
1346                 return -EEXIST;
1347
1348         inode = cpuset_new_inode(mode);
1349         if (!inode)
1350                 return -ENOMEM;
1351
1352         if (S_ISDIR(mode)) {
1353                 inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1354                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
1355
1356                 /* start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
1357                 inode->i_nlink++;
1358         } else if (S_ISREG(mode)) {
1359                 inode->i_size = 0;
1360                 inode->i_fop = &cpuset_file_operations;
1361         }
1362
1363         d_instantiate(dentry, inode);
1364         dget(dentry);   /* Extra count - pin the dentry in core */
1365         return 0;
1366 }
1367
1368 /*
1369  *      cpuset_create_dir - create a directory for an object.
1370  *      cs:     the cpuset we create the directory for.
1371  *              It must have a valid ->parent field
1372  *              And we are going to fill its ->dentry field.
1373  *      name:   The name to give to the cpuset directory. Will be copied.
1374  *      mode:   mode to set on new directory.
1375  */
1376
1377 static int cpuset_create_dir(struct cpuset *cs, const char *name, int mode)
1378 {
1379         struct dentry *dentry = NULL;
1380         struct dentry *parent;
1381         int error = 0;
1382
1383         parent = cs->parent->dentry;
1384         dentry = cpuset_get_dentry(parent, name);
1385         if (IS_ERR(dentry))
1386                 return PTR_ERR(dentry);
1387         error = cpuset_create_file(dentry, S_IFDIR | mode);
1388         if (!error) {
1389                 dentry->d_fsdata = cs;
1390                 parent->d_inode->i_nlink++;
1391                 cs->dentry = dentry;
1392         }
1393         dput(dentry);
1394
1395         return error;
1396 }
1397
1398 static int cpuset_add_file(struct dentry *dir, const struct cftype *cft)
1399 {
1400         struct dentry *dentry;
1401         int error;
1402
1403         down(&dir->d_inode->i_sem);
1404         dentry = cpuset_get_dentry(dir, cft->name);
1405         if (!IS_ERR(dentry)) {
1406                 error = cpuset_create_file(dentry, 0644 | S_IFREG);
1407                 if (!error)
1408                         dentry->d_fsdata = (void *)cft;
1409                 dput(dentry);
1410         } else
1411                 error = PTR_ERR(dentry);
1412         up(&dir->d_inode->i_sem);
1413         return error;
1414 }
1415
1416 /*
1417  * Stuff for reading the 'tasks' file.
1418  *
1419  * Reading this file can return large amounts of data if a cpuset has
1420  * *lots* of attached tasks. So it may need several calls to read(),
1421  * but we cannot guarantee that the information we produce is correct
1422  * unless we produce it entirely atomically.
1423  *
1424  * Upon tasks file open(), a struct ctr_struct is allocated, that
1425  * will have a pointer to an array (also allocated here).  The struct
1426  * ctr_struct * is stored in file->private_data.  Its resources will
1427  * be freed by release() when the file is closed.  The array is used
1428  * to sprintf the PIDs and then used by read().
1429  */
1430
1431 /* cpusets_tasks_read array */
1432
1433 struct ctr_struct {
1434         char *buf;
1435         int bufsz;
1436 };
1437
1438 /*
1439  * Load into 'pidarray' up to 'npids' of the tasks using cpuset 'cs'.
1440  * Return actual number of pids loaded.  No need to task_lock(p)
1441  * when reading out p->cpuset, as we don't really care if it changes
1442  * on the next cycle, and we are not going to try to dereference it.
1443  */
1444 static inline int pid_array_load(pid_t *pidarray, int npids, struct cpuset *cs)
1445 {
1446         int n = 0;
1447         struct task_struct *g, *p;
1448
1449         read_lock(&tasklist_lock);
1450
1451         do_each_thread(g, p) {
1452                 if (p->cpuset == cs) {
1453                         pidarray[n++] = p->pid;
1454                         if (unlikely(n == npids))
1455                                 goto array_full;
1456                 }
1457         } while_each_thread(g, p);
1458
1459 array_full:
1460         read_unlock(&tasklist_lock);
1461         return n;
1462 }
1463
1464 static int cmppid(const void *a, const void *b)
1465 {
1466         return *(pid_t *)a - *(pid_t *)b;
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Convert array 'a' of 'npids' pid_t's to a string of newline separated
1471  * decimal pids in 'buf'.  Don't write more than 'sz' chars, but return
1472  * count 'cnt' of how many chars would be written if buf were large enough.
1473  */
1474 static int pid_array_to_buf(char *buf, int sz, pid_t *a, int npids)
1475 {
1476         int cnt = 0;
1477         int i;
1478
1479         for (i = 0; i < npids; i++)
1480                 cnt += snprintf(buf + cnt, max(sz - cnt, 0), "%d\n", a[i]);
1481         return cnt;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Handle an open on 'tasks' file.  Prepare a buffer listing the
1486  * process id's of tasks currently attached to the cpuset being opened.
1487  *
1488  * Does not require any specific cpuset semaphores, and does not take any.
1489  */
1490 static int cpuset_tasks_open(struct inode *unused, struct file *file)
1491 {
1492         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1493         struct ctr_struct *ctr;
1494         pid_t *pidarray;
1495         int npids;
1496         char c;
1497
1498         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1499                 return 0;
1500
1501         ctr = kmalloc(sizeof(*ctr), GFP_KERNEL);
1502         if (!ctr)
1503                 goto err0;
1504
1505         /*
1506          * If cpuset gets more users after we read count, we won't have
1507          * enough space - tough.  This race is indistinguishable to the
1508          * caller from the case that the additional cpuset users didn't
1509          * show up until sometime later on.
1510          */
1511         npids = atomic_read(&cs->count);
1512         pidarray = kmalloc(npids * sizeof(pid_t), GFP_KERNEL);
1513         if (!pidarray)
1514                 goto err1;
1515
1516         npids = pid_array_load(pidarray, npids, cs);
1517         sort(pidarray, npids, sizeof(pid_t), cmppid, NULL);
1518
1519         /* Call pid_array_to_buf() twice, first just to get bufsz */
1520         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(&c, sizeof(c), pidarray, npids) + 1;
1521         ctr->buf = kmalloc(ctr->bufsz, GFP_KERNEL);
1522         if (!ctr->buf)
1523                 goto err2;
1524         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(ctr->buf, ctr->bufsz, pidarray, npids);
1525
1526         kfree(pidarray);
1527         file->private_data = ctr;
1528         return 0;
1529
1530 err2:
1531         kfree(pidarray);
1532 err1:
1533         kfree(ctr);
1534 err0:
1535         return -ENOMEM;
1536 }
1537
1538 static ssize_t cpuset_tasks_read(struct file *file, char __user *buf,
1539                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1540 {
1541         struct ctr_struct *ctr = file->private_data;
1542
1543         if (*ppos + nbytes > ctr->bufsz)
1544                 nbytes = ctr->bufsz - *ppos;
1545         if (copy_to_user(buf, ctr->buf + *ppos, nbytes))
1546                 return -EFAULT;
1547         *ppos += nbytes;
1548         return nbytes;
1549 }
1550
1551 static int cpuset_tasks_release(struct inode *unused_inode, struct file *file)
1552 {
1553         struct ctr_struct *ctr;
1554
1555         if (file->f_mode & FMODE_READ) {
1556                 ctr = file->private_data;
1557                 kfree(ctr->buf);
1558                 kfree(ctr);
1559         }
1560         return 0;
1561 }
1562
1563 /*
1564  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1565  */
1566
1567 static struct cftype cft_tasks = {
1568         .name = "tasks",
1569         .open = cpuset_tasks_open,
1570         .read = cpuset_tasks_read,
1571         .release = cpuset_tasks_release,
1572         .private = FILE_TASKLIST,
1573 };
1574
1575 static struct cftype cft_cpus = {
1576         .name = "cpus",
1577         .private = FILE_CPULIST,
1578 };
1579
1580 static struct cftype cft_mems = {
1581         .name = "mems",
1582         .private = FILE_MEMLIST,
1583 };
1584
1585 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1586         .name = "cpu_exclusive",
1587         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1588 };
1589
1590 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1591         .name = "mem_exclusive",
1592         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1593 };
1594
1595 static struct cftype cft_notify_on_release = {
1596         .name = "notify_on_release",
1597         .private = FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1598 };
1599
1600 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1601         .name = "memory_migrate",
1602         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1603 };
1604
1605 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1606         .name = "memory_pressure_enabled",
1607         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1608 };
1609
1610 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1611         .name = "memory_pressure",
1612         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1613 };
1614
1615 static int cpuset_populate_dir(struct dentry *cs_dentry)
1616 {
1617         int err;
1618
1619         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpus)) < 0)
1620                 return err;
1621         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mems)) < 0)
1622                 return err;
1623         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1624                 return err;
1625         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1626                 return err;
1627         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_notify_on_release)) < 0)
1628                 return err;
1629         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_migrate)) < 0)
1630                 return err;
1631         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_pressure)) < 0)
1632                 return err;
1633         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_tasks)) < 0)
1634                 return err;
1635         return 0;
1636 }
1637
1638 /*
1639  *      cpuset_create - create a cpuset
1640  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1641  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1642  *      mode:           mode to set on new inode
1643  *
1644  *      Must be called with the semaphore on the parent inode held
1645  */
1646
1647 static long cpuset_create(struct cpuset *parent, const char *name, int mode)
1648 {
1649         struct cpuset *cs;
1650         int err;
1651
1652         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1653         if (!cs)
1654                 return -ENOMEM;
1655
1656         down(&manage_sem);
1657         cpuset_update_task_memory_state();
1658         cs->flags = 0;
1659         if (notify_on_release(parent))
1660                 set_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
1661         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1662         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1663         atomic_set(&cs->count, 0);
1664         INIT_LIST_HEAD(&cs->sibling);
1665         INIT_LIST_HEAD(&cs->children);
1666         atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
1667         cs->mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
1668         fmeter_init(&cs->fmeter);
1669
1670         cs->parent = parent;
1671
1672         down(&callback_sem);
1673         list_add(&cs->sibling, &cs->parent->children);
1674         number_of_cpusets++;
1675         up(&callback_sem);
1676
1677         err = cpuset_create_dir(cs, name, mode);
1678         if (err < 0)
1679                 goto err;
1680
1681         /*
1682          * Release manage_sem before cpuset_populate_dir() because it
1683          * will down() this new directory's i_sem and if we race with
1684          * another mkdir, we might deadlock.
1685          */
1686         up(&manage_sem);
1687
1688         err = cpuset_populate_dir(cs->dentry);
1689         /* If err < 0, we have a half-filled directory - oh well ;) */
1690         return 0;
1691 err:
1692         list_del(&cs->sibling);
1693         up(&manage_sem);
1694         kfree(cs);
1695         return err;
1696 }
1697
1698 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
1699 {
1700         struct cpuset *c_parent = dentry->d_parent->d_fsdata;
1701
1702         /* the vfs holds inode->i_sem already */
1703         return cpuset_create(c_parent, dentry->d_name.name, mode | S_IFDIR);
1704 }
1705
1706 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry)
1707 {
1708         struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
1709         struct dentry *d;
1710         struct cpuset *parent;
1711         char *pathbuf = NULL;
1712
1713         /* the vfs holds both inode->i_sem already */
1714
1715         down(&manage_sem);
1716         cpuset_update_task_memory_state();
1717         if (atomic_read(&cs->count) > 0) {
1718                 up(&manage_sem);
1719                 return -EBUSY;
1720         }
1721         if (!list_empty(&cs->children)) {
1722                 up(&manage_sem);
1723                 return -EBUSY;
1724         }
1725         parent = cs->parent;
1726         down(&callback_sem);
1727         set_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
1728         if (is_cpu_exclusive(cs))
1729                 update_cpu_domains(cs);
1730         list_del(&cs->sibling); /* delete my sibling from parent->children */
1731         spin_lock(&cs->dentry->d_lock);
1732         d = dget(cs->dentry);
1733         cs->dentry = NULL;
1734         spin_unlock(&d->d_lock);
1735         cpuset_d_remove_dir(d);
1736         dput(d);
1737         number_of_cpusets--;
1738         up(&callback_sem);
1739         if (list_empty(&parent->children))
1740                 check_for_release(parent, &pathbuf);
1741         up(&manage_sem);
1742         cpuset_release_agent(pathbuf);
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 /**
1747  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1748  *
1749  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1750  **/
1751
1752 int __init cpuset_init(void)
1753 {
1754         struct dentry *root;
1755         int err;
1756
1757         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
1758         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1759
1760         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1761         atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
1762         top_cpuset.mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
1763
1764         init_task.cpuset = &top_cpuset;
1765
1766         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1767         if (err < 0)
1768                 goto out;
1769         cpuset_mount = kern_mount(&cpuset_fs_type);
1770         if (IS_ERR(cpuset_mount)) {
1771                 printk(KERN_ERR "cpuset: could not mount!\n");
1772                 err = PTR_ERR(cpuset_mount);
1773                 cpuset_mount = NULL;
1774                 goto out;
1775         }
1776         root = cpuset_mount->mnt_sb->s_root;
1777         root->d_fsdata = &top_cpuset;
1778         root->d_inode->i_nlink++;
1779         top_cpuset.dentry = root;
1780         root->d_inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1781         number_of_cpusets = 1;
1782         err = cpuset_populate_dir(root);
1783         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1784         if (err == 0)
1785                 err = cpuset_add_file(root, &cft_memory_pressure_enabled);
1786 out:
1787         return err;
1788 }
1789
1790 /**
1791  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1792  *
1793  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1794  **/
1795
1796 void __init cpuset_init_smp(void)
1797 {
1798         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1799         top_cpuset.mems_allowed = node_online_map;
1800 }
1801
1802 /**
1803  * cpuset_fork - attach newly forked task to its parents cpuset.
1804  * @tsk: pointer to task_struct of forking parent process.
1805  *
1806  * Description: A task inherits its parent's cpuset at fork().
1807  *
1808  * A pointer to the shared cpuset was automatically copied in fork.c
1809  * by dup_task_struct().  However, we ignore that copy, since it was
1810  * not made under the protection of task_lock(), so might no longer be
1811  * a valid cpuset pointer.  attach_task() might have already changed
1812  * current->cpuset, allowing the previously referenced cpuset to
1813  * be removed and freed.  Instead, we task_lock(current) and copy
1814  * its present value of current->cpuset for our freshly forked child.
1815  *
1816  * At the point that cpuset_fork() is called, 'current' is the parent
1817  * task, and the passed argument 'child' points to the child task.
1818  **/
1819
1820 void cpuset_fork(struct task_struct *child)
1821 {
1822         task_lock(current);
1823         child->cpuset = current->cpuset;
1824         atomic_inc(&child->cpuset->count);
1825         task_unlock(current);
1826 }
1827
1828 /**
1829  * cpuset_exit - detach cpuset from exiting task
1830  * @tsk: pointer to task_struct of exiting process
1831  *
1832  * Description: Detach cpuset from @tsk and release it.
1833  *
1834  * Note that cpusets marked notify_on_release force every task in
1835  * them to take the global manage_sem semaphore when exiting.
1836  * This could impact scaling on very large systems.  Be reluctant to
1837  * use notify_on_release cpusets where very high task exit scaling
1838  * is required on large systems.
1839  *
1840  * Don't even think about derefencing 'cs' after the cpuset use count
1841  * goes to zero, except inside a critical section guarded by manage_sem
1842  * or callback_sem.   Otherwise a zero cpuset use count is a license to
1843  * any other task to nuke the cpuset immediately, via cpuset_rmdir().
1844  *
1845  * This routine has to take manage_sem, not callback_sem, because
1846  * it is holding that semaphore while calling check_for_release(),
1847  * which calls kmalloc(), so can't be called holding callback__sem().
1848  *
1849  * We don't need to task_lock() this reference to tsk->cpuset,
1850  * because tsk is already marked PF_EXITING, so attach_task() won't
1851  * mess with it, or task is a failed fork, never visible to attach_task.
1852  **/
1853
1854 void cpuset_exit(struct task_struct *tsk)
1855 {
1856         struct cpuset *cs;
1857
1858         cs = tsk->cpuset;
1859         tsk->cpuset = NULL;
1860
1861         if (notify_on_release(cs)) {
1862                 char *pathbuf = NULL;
1863
1864                 down(&manage_sem);
1865                 if (atomic_dec_and_test(&cs->count))
1866                         check_for_release(cs, &pathbuf);
1867                 up(&manage_sem);
1868                 cpuset_release_agent(pathbuf);
1869         } else {
1870                 atomic_dec(&cs->count);
1871         }
1872 }
1873
1874 /**
1875  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1876  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1877  *
1878  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1879  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1880  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1881  * tasks cpuset.
1882  **/
1883
1884 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
1885 {
1886         cpumask_t mask;
1887
1888         down(&callback_sem);
1889         task_lock(tsk);
1890         guarantee_online_cpus(tsk->cpuset, &mask);
1891         task_unlock(tsk);
1892         up(&callback_sem);
1893
1894         return mask;
1895 }
1896
1897 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1898 {
1899         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1900 }
1901
1902 /**
1903  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1904  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1905  *
1906  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1907  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1908  * subset of node_online_map, even if this means going outside the
1909  * tasks cpuset.
1910  **/
1911
1912 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1913 {
1914         nodemask_t mask;
1915
1916         down(&callback_sem);
1917         task_lock(tsk);
1918         guarantee_online_mems(tsk->cpuset, &mask);
1919         task_unlock(tsk);
1920         up(&callback_sem);
1921
1922         return mask;
1923 }
1924
1925 /**
1926  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
1927  * @zl: the zonelist to be checked
1928  *
1929  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
1930  */
1931 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
1932 {
1933         int i;
1934
1935         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
1936                 int nid = zl->zones[i]->zone_pgdat->node_id;
1937
1938                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
1939                         return 1;
1940         }
1941         return 0;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1946  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_sem.
1947  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1948  * returns the root cpuset.
1949  */
1950 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1951 {
1952         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1953                 cs = cs->parent;
1954         return cs;
1955 }
1956
1957 /**
1958  * cpuset_zone_allowed - Can we allocate memory on zone z's memory node?
1959  * @z: is this zone on an allowed node?
1960  * @gfp_mask: memory allocation flags (we use __GFP_HARDWALL)
1961  *
1962  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If zone
1963  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
1964  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
1965  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
1966  * Otherwise, no.
1967  *
1968  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
1969  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset.
1970  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
1971  * nearest mem_exclusive ancestor cpuset.
1972  *
1973  * Scanning up parent cpusets requires callback_sem.  The __alloc_pages()
1974  * routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit _not_ set if
1975  * it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the current tasks
1976  * mems_allowed came up empty on the first pass over the zonelist.
1977  * So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the cpuset are
1978  * short of memory, might require taking the callback_sem semaphore.
1979  *
1980  * The first loop over the zonelist in mm/page_alloc.c:__alloc_pages()
1981  * calls here with __GFP_HARDWALL always set in gfp_mask, enforcing
1982  * hardwall cpusets - no allocation on a node outside the cpuset is
1983  * allowed (unless in interrupt, of course).
1984  *
1985  * The second loop doesn't even call here for GFP_ATOMIC requests
1986  * (if the __alloc_pages() local variable 'wait' is set).  That check
1987  * and the checks below have the combined affect in the second loop of
1988  * the __alloc_pages() routine that:
1989  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
1990  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
1991  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
1992  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
1993  **/
1994
1995 int __cpuset_zone_allowed(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
1996 {
1997         int node;                       /* node that zone z is on */
1998         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
1999         int allowed = 1;                /* is allocation in zone z allowed? */
2000
2001         if (in_interrupt())
2002                 return 1;
2003         node = z->zone_pgdat->node_id;
2004         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2005                 return 1;
2006         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2007                 return 0;
2008
2009         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2010                 return 1;
2011
2012         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2013         down(&callback_sem);
2014
2015         task_lock(current);
2016         cs = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2017         task_unlock(current);
2018
2019         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2020         up(&callback_sem);
2021         return allowed;
2022 }
2023
2024 /**
2025  * cpuset_excl_nodes_overlap - Do we overlap @p's mem_exclusive ancestors?
2026  * @p: pointer to task_struct of some other task.
2027  *
2028  * Description: Return true if the nearest mem_exclusive ancestor
2029  * cpusets of tasks @p and current overlap.  Used by oom killer to
2030  * determine if task @p's memory usage might impact the memory
2031  * available to the current task.
2032  *
2033  * Acquires callback_sem - not suitable for calling from a fast path.
2034  **/
2035
2036 int cpuset_excl_nodes_overlap(const struct task_struct *p)
2037 {
2038         const struct cpuset *cs1, *cs2; /* my and p's cpuset ancestors */
2039         int overlap = 0;                /* do cpusets overlap? */
2040
2041         down(&callback_sem);
2042
2043         task_lock(current);
2044         if (current->flags & PF_EXITING) {
2045                 task_unlock(current);
2046                 goto done;
2047         }
2048         cs1 = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2049         task_unlock(current);
2050
2051         task_lock((struct task_struct *)p);
2052         if (p->flags & PF_EXITING) {
2053                 task_unlock((struct task_struct *)p);
2054                 goto done;
2055         }
2056         cs2 = nearest_exclusive_ancestor(p->cpuset);
2057         task_unlock((struct task_struct *)p);
2058
2059         overlap = nodes_intersects(cs1->mems_allowed, cs2->mems_allowed);
2060 done:
2061         up(&callback_sem);
2062
2063         return overlap;
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2068  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2069  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2070  */
2071
2072 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2073
2074 /**
2075  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2076  *
2077  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2078  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2079  *
2080  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2081  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2082  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2083  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2084  * or writing dirty pages.
2085  *
2086  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2087  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2088  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2089  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2090  **/
2091
2092 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2093 {
2094         struct cpuset *cs;
2095
2096         task_lock(current);
2097         cs = current->cpuset;
2098         fmeter_markevent(&cs->fmeter);
2099         task_unlock(current);
2100 }
2101
2102 /*
2103  * proc_cpuset_show()
2104  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2105  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2106  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2107  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2108  *    and we take manage_sem, keeping attach_task() from changing it
2109  *    anyway.
2110  */
2111
2112 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *v)
2113 {
2114         struct cpuset *cs;
2115         struct task_struct *tsk;
2116         char *buf;
2117         int retval = 0;
2118
2119         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2120         if (!buf)
2121                 return -ENOMEM;
2122
2123         tsk = m->private;
2124         down(&manage_sem);
2125         cs = tsk->cpuset;
2126         if (!cs) {
2127                 retval = -EINVAL;
2128                 goto out;
2129         }
2130
2131         retval = cpuset_path(cs, buf, PAGE_SIZE);
2132         if (retval < 0)
2133                 goto out;
2134         seq_puts(m, buf);
2135         seq_putc(m, '\n');
2136 out:
2137         up(&manage_sem);
2138         kfree(buf);
2139         return retval;
2140 }
2141
2142 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2143 {
2144         struct task_struct *tsk = PROC_I(inode)->task;
2145         return single_open(file, proc_cpuset_show, tsk);
2146 }
2147
2148 struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2149         .open           = cpuset_open,
2150         .read           = seq_read,
2151         .llseek         = seq_lseek,
2152         .release        = single_release,
2153 };
2154
2155 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2156 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2157 {
2158         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2159         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2160         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2161         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2162         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2163         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2164         return buffer;
2165 }