]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/cpuset.c
arm: imx6: defconfig: update tx6 defconfigs
[karo-tx-linux.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <linux/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62 #include <linux/wait.h>
63
64 /*
65  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
66  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
67  * short circuit some hooks.
68  */
69 int number_of_cpusets __read_mostly;
70
71 /* See "Frequency meter" comments, below. */
72
73 struct fmeter {
74         int cnt;                /* unprocessed events count */
75         int val;                /* most recent output value */
76         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
77         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
78 };
79
80 struct cpuset {
81         struct cgroup_subsys_state css;
82
83         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
84         cpumask_var_t cpus_allowed;     /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
85         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
86
87         /*
88          * This is old Memory Nodes tasks took on.
89          *
90          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
91          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
92          *   task is moved into it.
93          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
94          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
95          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
96          */
97         nodemask_t old_mems_allowed;
98
99         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
100
101         /*
102          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
103          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
104          */
105         int attach_in_progress;
106
107         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
108         int pn;
109
110         /* for custom sched domain */
111         int relax_domain_level;
112 };
113
114 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
115 {
116         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
117 }
118
119 /* Retrieve the cpuset for a task */
120 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
121 {
122         return css_cs(task_css(task, cpuset_subsys_id));
123 }
124
125 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
126 {
127         return css_cs(css_parent(&cs->css));
128 }
129
130 #ifdef CONFIG_NUMA
131 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
132 {
133         return task->mempolicy;
134 }
135 #else
136 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
137 {
138         return false;
139 }
140 #endif
141
142
143 /* bits in struct cpuset flags field */
144 typedef enum {
145         CS_ONLINE,
146         CS_CPU_EXCLUSIVE,
147         CS_MEM_EXCLUSIVE,
148         CS_MEM_HARDWALL,
149         CS_MEMORY_MIGRATE,
150         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
151         CS_SPREAD_PAGE,
152         CS_SPREAD_SLAB,
153 } cpuset_flagbits_t;
154
155 /* convenient tests for these bits */
156 static inline bool is_cpuset_online(const struct cpuset *cs)
157 {
158         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
159 }
160
161 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
162 {
163         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
164 }
165
166 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
167 {
168         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
169 }
170
171 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
172 {
173         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
174 }
175
176 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
177 {
178         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
179 }
180
181 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
182 {
183         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
184 }
185
186 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
187 {
188         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
189 }
190
191 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
192 {
193         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
194 }
195
196 static struct cpuset top_cpuset = {
197         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
198                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
199 };
200
201 /**
202  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
203  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
204  * @pos_css: used for iteration
205  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
206  *
207  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
208  * with RCU read locked.
209  */
210 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
211         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
212                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
213
214 /**
215  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
216  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
217  * @pos_css: used for iteration
218  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
219  *
220  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
221  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
222  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
223  * iteration and the first node to be visited.
224  */
225 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
226         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
227                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
228
229 /*
230  * There are two global mutexes guarding cpuset structures - cpuset_mutex
231  * and callback_mutex.  The latter may nest inside the former.  We also
232  * require taking task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.
233  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
234  *
235  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task holds
236  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
237  * is the only task able to also acquire callback_mutex and be able to
238  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
239  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
240  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
241  * callback routines can briefly acquire callback_mutex to query cpusets.
242  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_mutex, blocking
243  * everyone else.
244  *
245  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
246  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
247  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
248  * __alloc_pages().
249  *
250  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
251  * access to cpusets.
252  *
253  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
254  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
255  * them.
256  *
257  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
258  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
259  * cpumasks and nodemasks.
260  *
261  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
262  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
263  */
264
265 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
266 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
267
268 /*
269  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
270  */
271 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
272 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
273
274 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
275
276 /*
277  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
278  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
279  * silently switch it to mount "cgroup" instead
280  */
281 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
282                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
283 {
284         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
285         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
286         if (cgroup_fs) {
287                 char mountopts[] =
288                         "cpuset,noprefix,"
289                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
290                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
291                                            unused_dev_name, mountopts);
292                 put_filesystem(cgroup_fs);
293         }
294         return ret;
295 }
296
297 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
298         .name = "cpuset",
299         .mount = cpuset_mount,
300 };
301
302 /*
303  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
304  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
305  * until we find one that does have some online cpus.  The top
306  * cpuset always has some cpus online.
307  *
308  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
309  * of cpu_online_mask.
310  *
311  * Call with callback_mutex held.
312  */
313 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
314 {
315         while (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_mask))
316                 cs = parent_cs(cs);
317         cpumask_and(pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_mask);
318 }
319
320 /*
321  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
322  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
323  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
324  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
325  *
326  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
327  * of node_states[N_MEMORY].
328  *
329  * Call with callback_mutex held.
330  */
331 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
332 {
333         while (!nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_states[N_MEMORY]))
334                 cs = parent_cs(cs);
335         nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
336 }
337
338 /*
339  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
340  *
341  * Called with callback_mutex/cpuset_mutex held
342  */
343 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
344                                         struct task_struct *tsk)
345 {
346         if (is_spread_page(cs))
347                 tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
348         else
349                 tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
350         if (is_spread_slab(cs))
351                 tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
352         else
353                 tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
354 }
355
356 /*
357  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
358  *
359  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
360  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
361  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
362  */
363
364 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
365 {
366         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
367                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
368                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
369                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
370 }
371
372 /**
373  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
374  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
375  */
376 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
377 {
378         struct cpuset *trial;
379
380         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
381         if (!trial)
382                 return NULL;
383
384         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
385                 kfree(trial);
386                 return NULL;
387         }
388         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
389
390         return trial;
391 }
392
393 /**
394  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
395  * @trial: the trial cpuset to be freed
396  */
397 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
398 {
399         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
400         kfree(trial);
401 }
402
403 /*
404  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
405  *                     follows the structural rules for cpusets.
406  *
407  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
408  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
409  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
410  * cpuset_mutex held.
411  *
412  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
413  * such as list traversal that depend on the actual address of the
414  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
415  *
416  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
417  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
418  * or flags changed to new, trial values.
419  *
420  * Return 0 if valid, -errno if not.
421  */
422
423 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
424 {
425         struct cgroup_subsys_state *css;
426         struct cpuset *c, *par;
427         int ret;
428
429         rcu_read_lock();
430
431         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
432         ret = -EBUSY;
433         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
434                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
435                         goto out;
436
437         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
438         ret = 0;
439         if (cur == &top_cpuset)
440                 goto out;
441
442         par = parent_cs(cur);
443
444         /* We must be a subset of our parent cpuset */
445         ret = -EACCES;
446         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
447                 goto out;
448
449         /*
450          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
451          * overlap
452          */
453         ret = -EINVAL;
454         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
455                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
456                     c != cur &&
457                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
458                         goto out;
459                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
460                     c != cur &&
461                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
462                         goto out;
463         }
464
465         /*
466          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
467          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
468          */
469         ret = -ENOSPC;
470         if ((cgroup_task_count(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
471                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
472                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
473                         goto out;
474                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
475                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
476                         goto out;
477         }
478
479         ret = 0;
480 out:
481         rcu_read_unlock();
482         return ret;
483 }
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486 /*
487  * Helper routine for generate_sched_domains().
488  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
489  */
490 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
491 {
492         return cpumask_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
493 }
494
495 static void
496 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
497 {
498         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
499                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
500         return;
501 }
502
503 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
504                                     struct cpuset *root_cs)
505 {
506         struct cpuset *cp;
507         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
508
509         rcu_read_lock();
510         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
511                 if (cp == root_cs)
512                         continue;
513
514                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
515                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
516                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
517                         continue;
518                 }
519
520                 if (is_sched_load_balance(cp))
521                         update_domain_attr(dattr, cp);
522         }
523         rcu_read_unlock();
524 }
525
526 /*
527  * generate_sched_domains()
528  *
529  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
530  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
531  * union is a subset of that set.
532  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
533  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
534  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
535  * partition.
536  *
537  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
538  * for a background explanation of this.
539  *
540  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
541  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
542  * domains when operating in the severe memory shortage situations
543  * that could cause allocation failures below.
544  *
545  * Must be called with cpuset_mutex held.
546  *
547  * The three key local variables below are:
548  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
549  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
550  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
551  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
552  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
553  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
554  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
555  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
556  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
557  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
558  *         is a subset of one of these domains, while there are as
559  *         many such domains as possible, each as small as possible.
560  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
561  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
562  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
563  *         value to determine what partition elements (sched domains)
564  *         were changed (added or removed.)
565  *
566  * Finding the best partition (set of domains):
567  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
568  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
569  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
570  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
571  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
572  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
573  *      any such pairs.
574  *
575  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
576  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
577  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
578  *      partition_sched_domains().
579  */
580 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
581                         struct sched_domain_attr **attributes)
582 {
583         struct cpuset *cp;      /* scans q */
584         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
585         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
586         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
587         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
588         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
589         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
590         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
591         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
592
593         doms = NULL;
594         dattr = NULL;
595         csa = NULL;
596
597         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
598         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
599                 ndoms = 1;
600                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
601                 if (!doms)
602                         goto done;
603
604                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
605                 if (dattr) {
606                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
607                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
608                 }
609                 cpumask_copy(doms[0], top_cpuset.cpus_allowed);
610
611                 goto done;
612         }
613
614         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
615         if (!csa)
616                 goto done;
617         csn = 0;
618
619         rcu_read_lock();
620         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
621                 if (cp == &top_cpuset)
622                         continue;
623                 /*
624                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
625                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
626                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
627                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
628                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
629                  * the corresponding sched domain.
630                  */
631                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
632                     !is_sched_load_balance(cp))
633                         continue;
634
635                 if (is_sched_load_balance(cp))
636                         csa[csn++] = cp;
637
638                 /* skip @cp's subtree */
639                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
640         }
641         rcu_read_unlock();
642
643         for (i = 0; i < csn; i++)
644                 csa[i]->pn = i;
645         ndoms = csn;
646
647 restart:
648         /* Find the best partition (set of sched domains) */
649         for (i = 0; i < csn; i++) {
650                 struct cpuset *a = csa[i];
651                 int apn = a->pn;
652
653                 for (j = 0; j < csn; j++) {
654                         struct cpuset *b = csa[j];
655                         int bpn = b->pn;
656
657                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
658                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
659                                         struct cpuset *c = csa[k];
660
661                                         if (c->pn == bpn)
662                                                 c->pn = apn;
663                                 }
664                                 ndoms--;        /* one less element */
665                                 goto restart;
666                         }
667                 }
668         }
669
670         /*
671          * Now we know how many domains to create.
672          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
673          */
674         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
675         if (!doms)
676                 goto done;
677
678         /*
679          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
680          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
681          */
682         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
683
684         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
685                 struct cpuset *a = csa[i];
686                 struct cpumask *dp;
687                 int apn = a->pn;
688
689                 if (apn < 0) {
690                         /* Skip completed partitions */
691                         continue;
692                 }
693
694                 dp = doms[nslot];
695
696                 if (nslot == ndoms) {
697                         static int warnings = 10;
698                         if (warnings) {
699                                 printk(KERN_WARNING
700                                  "rebuild_sched_domains confused:"
701                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
702                                   " apn %d\n",
703                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
704                                 warnings--;
705                         }
706                         continue;
707                 }
708
709                 cpumask_clear(dp);
710                 if (dattr)
711                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
712                 for (j = i; j < csn; j++) {
713                         struct cpuset *b = csa[j];
714
715                         if (apn == b->pn) {
716                                 cpumask_or(dp, dp, b->cpus_allowed);
717                                 if (dattr)
718                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
719
720                                 /* Done with this partition */
721                                 b->pn = -1;
722                         }
723                 }
724                 nslot++;
725         }
726         BUG_ON(nslot != ndoms);
727
728 done:
729         kfree(csa);
730
731         /*
732          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
733          * See comments in partition_sched_domains().
734          */
735         if (doms == NULL)
736                 ndoms = 1;
737
738         *domains    = doms;
739         *attributes = dattr;
740         return ndoms;
741 }
742
743 /*
744  * Rebuild scheduler domains.
745  *
746  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
747  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
748  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
749  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
750  * scheduler's dynamic sched domains.
751  *
752  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
753  */
754 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
755 {
756         struct sched_domain_attr *attr;
757         cpumask_var_t *doms;
758         int ndoms;
759
760         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
761         get_online_cpus();
762
763         /*
764          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
765          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
766          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
767          */
768         if (!cpumask_equal(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask))
769                 goto out;
770
771         /* Generate domain masks and attrs */
772         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
773
774         /* Have scheduler rebuild the domains */
775         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
776 out:
777         put_online_cpus();
778 }
779 #else /* !CONFIG_SMP */
780 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
781 {
782 }
783 #endif /* CONFIG_SMP */
784
785 void rebuild_sched_domains(void)
786 {
787         mutex_lock(&cpuset_mutex);
788         rebuild_sched_domains_locked();
789         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
790 }
791
792 /*
793  * effective_cpumask_cpuset - return nearest ancestor with non-empty cpus
794  * @cs: the cpuset in interest
795  *
796  * A cpuset's effective cpumask is the cpumask of the nearest ancestor
797  * with non-empty cpus. We use effective cpumask whenever:
798  * - we update tasks' cpus_allowed. (they take on the ancestor's cpumask
799  *   if the cpuset they reside in has no cpus)
800  * - we want to retrieve task_cs(tsk)'s cpus_allowed.
801  *
802  * Called with cpuset_mutex held. cpuset_cpus_allowed_fallback() is an
803  * exception. See comments there.
804  */
805 static struct cpuset *effective_cpumask_cpuset(struct cpuset *cs)
806 {
807         while (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
808                 cs = parent_cs(cs);
809         return cs;
810 }
811
812 /*
813  * effective_nodemask_cpuset - return nearest ancestor with non-empty mems
814  * @cs: the cpuset in interest
815  *
816  * A cpuset's effective nodemask is the nodemask of the nearest ancestor
817  * with non-empty memss. We use effective nodemask whenever:
818  * - we update tasks' mems_allowed. (they take on the ancestor's nodemask
819  *   if the cpuset they reside in has no mems)
820  * - we want to retrieve task_cs(tsk)'s mems_allowed.
821  *
822  * Called with cpuset_mutex held.
823  */
824 static struct cpuset *effective_nodemask_cpuset(struct cpuset *cs)
825 {
826         while (nodes_empty(cs->mems_allowed))
827                 cs = parent_cs(cs);
828         return cs;
829 }
830
831 /**
832  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
833  * @tsk: task to test
834  * @data: cpuset to @tsk belongs to
835  *
836  * Called by css_scan_tasks() for each task in a cgroup whose cpus_allowed
837  * mask needs to be changed.
838  *
839  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
840  * holding cpuset_mutex at this point.
841  */
842 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk, void *data)
843 {
844         struct cpuset *cs = data;
845         struct cpuset *cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(cs);
846
847         set_cpus_allowed_ptr(tsk, cpus_cs->cpus_allowed);
848 }
849
850 /**
851  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
852  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
853  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
854  *
855  * Called with cpuset_mutex held
856  *
857  * The css_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
858  * calling callback functions for each.
859  *
860  * No return value. It's guaranteed that css_scan_tasks() always returns 0
861  * if @heap != NULL.
862  */
863 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
864 {
865         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_cpumask, cs, heap);
866 }
867
868 /*
869  * update_tasks_cpumask_hier - Update the cpumasks of tasks in the hierarchy.
870  * @root_cs: the root cpuset of the hierarchy
871  * @update_root: update root cpuset or not?
872  * @heap: the heap used by css_scan_tasks()
873  *
874  * This will update cpumasks of tasks in @root_cs and all other empty cpusets
875  * which take on cpumask of @root_cs.
876  *
877  * Called with cpuset_mutex held
878  */
879 static void update_tasks_cpumask_hier(struct cpuset *root_cs,
880                                       bool update_root, struct ptr_heap *heap)
881 {
882         struct cpuset *cp;
883         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
884
885         rcu_read_lock();
886         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
887                 if (cp == root_cs) {
888                         if (!update_root)
889                                 continue;
890                 } else {
891                         /* skip the whole subtree if @cp have some CPU */
892                         if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
893                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
894                                 continue;
895                         }
896                 }
897                 if (!css_tryget(&cp->css))
898                         continue;
899                 rcu_read_unlock();
900
901                 update_tasks_cpumask(cp, heap);
902
903                 rcu_read_lock();
904                 css_put(&cp->css);
905         }
906         rcu_read_unlock();
907 }
908
909 /**
910  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
911  * @cs: the cpuset to consider
912  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
913  */
914 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
915                           const char *buf)
916 {
917         struct ptr_heap heap;
918         int retval;
919         int is_load_balanced;
920
921         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
922         if (cs == &top_cpuset)
923                 return -EACCES;
924
925         /*
926          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
927          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
928          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
929          * with tasks have cpus.
930          */
931         if (!*buf) {
932                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
933         } else {
934                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
935                 if (retval < 0)
936                         return retval;
937
938                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed, cpu_active_mask))
939                         return -EINVAL;
940         }
941
942         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
943         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
944                 return 0;
945
946         retval = validate_change(cs, trialcs);
947         if (retval < 0)
948                 return retval;
949
950         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
951         if (retval)
952                 return retval;
953
954         is_load_balanced = is_sched_load_balance(trialcs);
955
956         mutex_lock(&callback_mutex);
957         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
958         mutex_unlock(&callback_mutex);
959
960         update_tasks_cpumask_hier(cs, true, &heap);
961
962         heap_free(&heap);
963
964         if (is_load_balanced)
965                 rebuild_sched_domains_locked();
966         return 0;
967 }
968
969 /*
970  * cpuset_migrate_mm
971  *
972  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
973  *
974  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
975  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
976  *
977  *    Call holding cpuset_mutex, so current's cpuset won't change
978  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
979  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
980  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
981  *    our task's cpuset.
982  *
983  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
984  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
985  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
986  *    migrating memory region.
987  */
988
989 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
990                                                         const nodemask_t *to)
991 {
992         struct task_struct *tsk = current;
993         struct cpuset *mems_cs;
994
995         tsk->mems_allowed = *to;
996
997         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
998
999         mems_cs = effective_nodemask_cpuset(task_cs(tsk));
1000         guarantee_online_mems(mems_cs, &tsk->mems_allowed);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1005  * @tsk: the task to change
1006  * @newmems: new nodes that the task will be set
1007  *
1008  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1009  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1010  * disallowed ones.
1011  */
1012 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1013                                         nodemask_t *newmems)
1014 {
1015         bool need_loop;
1016
1017         /*
1018          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1019          * been OOM killed to get memory anywhere.
1020          */
1021         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1022                 return;
1023         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1024                 return;
1025
1026         task_lock(tsk);
1027         /*
1028          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1029          * get_mems_allowed().  If at least one node remains unchanged and
1030          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1031          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1032          */
1033         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1034                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1035
1036         if (need_loop)
1037                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1038
1039         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1040         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1041
1042         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1043         tsk->mems_allowed = *newmems;
1044
1045         if (need_loop)
1046                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1047
1048         task_unlock(tsk);
1049 }
1050
1051 struct cpuset_change_nodemask_arg {
1052         struct cpuset           *cs;
1053         nodemask_t              *newmems;
1054 };
1055
1056 /*
1057  * Update task's mems_allowed and rebind its mempolicy and vmas' mempolicy
1058  * of it to cpuset's new mems_allowed, and migrate pages to new nodes if
1059  * memory_migrate flag is set. Called with cpuset_mutex held.
1060  */
1061 static void cpuset_change_nodemask(struct task_struct *p, void *data)
1062 {
1063         struct cpuset_change_nodemask_arg *arg = data;
1064         struct cpuset *cs = arg->cs;
1065         struct mm_struct *mm;
1066         int migrate;
1067
1068         cpuset_change_task_nodemask(p, arg->newmems);
1069
1070         mm = get_task_mm(p);
1071         if (!mm)
1072                 return;
1073
1074         migrate = is_memory_migrate(cs);
1075
1076         mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1077         if (migrate)
1078                 cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, arg->newmems);
1079         mmput(mm);
1080 }
1081
1082 static void *cpuset_being_rebound;
1083
1084 /**
1085  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1086  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1087  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
1088  *
1089  * Called with cpuset_mutex held.  No return value. It's guaranteed that
1090  * css_scan_tasks() always returns 0 if @heap != NULL.
1091  */
1092 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
1093 {
1094         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1095         struct cpuset *mems_cs = effective_nodemask_cpuset(cs);
1096         struct cpuset_change_nodemask_arg arg = { .cs = cs,
1097                                                   .newmems = &newmems };
1098
1099         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1100
1101         guarantee_online_mems(mems_cs, &newmems);
1102
1103         /*
1104          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1105          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1106          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1107          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1108          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1109          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1110          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1111          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1112          */
1113         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_nodemask, &arg, heap);
1114
1115         /*
1116          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1117          * cs->old_mems_allowed.
1118          */
1119         cs->old_mems_allowed = newmems;
1120
1121         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1122         cpuset_being_rebound = NULL;
1123 }
1124
1125 /*
1126  * update_tasks_nodemask_hier - Update the nodemasks of tasks in the hierarchy.
1127  * @cs: the root cpuset of the hierarchy
1128  * @update_root: update the root cpuset or not?
1129  * @heap: the heap used by css_scan_tasks()
1130  *
1131  * This will update nodemasks of tasks in @root_cs and all other empty cpusets
1132  * which take on nodemask of @root_cs.
1133  *
1134  * Called with cpuset_mutex held
1135  */
1136 static void update_tasks_nodemask_hier(struct cpuset *root_cs,
1137                                        bool update_root, struct ptr_heap *heap)
1138 {
1139         struct cpuset *cp;
1140         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1141
1142         rcu_read_lock();
1143         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
1144                 if (cp == root_cs) {
1145                         if (!update_root)
1146                                 continue;
1147                 } else {
1148                         /* skip the whole subtree if @cp have some CPU */
1149                         if (!nodes_empty(cp->mems_allowed)) {
1150                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1151                                 continue;
1152                         }
1153                 }
1154                 if (!css_tryget(&cp->css))
1155                         continue;
1156                 rcu_read_unlock();
1157
1158                 update_tasks_nodemask(cp, heap);
1159
1160                 rcu_read_lock();
1161                 css_put(&cp->css);
1162         }
1163         rcu_read_unlock();
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1168  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1169  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1170  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1171  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1172  * migrate the tasks pages to the new memory.
1173  *
1174  * Call with cpuset_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1175  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1176  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1177  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1178  */
1179 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1180                            const char *buf)
1181 {
1182         int retval;
1183         struct ptr_heap heap;
1184
1185         /*
1186          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1187          * it's read-only
1188          */
1189         if (cs == &top_cpuset) {
1190                 retval = -EACCES;
1191                 goto done;
1192         }
1193
1194         /*
1195          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1196          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1197          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1198          * with tasks have memory.
1199          */
1200         if (!*buf) {
1201                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1202         } else {
1203                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1204                 if (retval < 0)
1205                         goto done;
1206
1207                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1208                                 node_states[N_MEMORY])) {
1209                         retval =  -EINVAL;
1210                         goto done;
1211                 }
1212         }
1213
1214         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1215                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1216                 goto done;
1217         }
1218         retval = validate_change(cs, trialcs);
1219         if (retval < 0)
1220                 goto done;
1221
1222         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
1223         if (retval < 0)
1224                 goto done;
1225
1226         mutex_lock(&callback_mutex);
1227         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1228         mutex_unlock(&callback_mutex);
1229
1230         update_tasks_nodemask_hier(cs, true, &heap);
1231
1232         heap_free(&heap);
1233 done:
1234         return retval;
1235 }
1236
1237 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1238 {
1239         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1240 }
1241
1242 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1243 {
1244 #ifdef CONFIG_SMP
1245         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1246                 return -EINVAL;
1247 #endif
1248
1249         if (val != cs->relax_domain_level) {
1250                 cs->relax_domain_level = val;
1251                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1252                     is_sched_load_balance(cs))
1253                         rebuild_sched_domains_locked();
1254         }
1255
1256         return 0;
1257 }
1258
1259 /**
1260  * cpuset_change_flag - make a task's spread flags the same as its cpuset's
1261  * @tsk: task to be updated
1262  * @data: cpuset to @tsk belongs to
1263  *
1264  * Called by css_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1265  *
1266  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
1267  * holding cpuset_mutex at this point.
1268  */
1269 static void cpuset_change_flag(struct task_struct *tsk, void *data)
1270 {
1271         struct cpuset *cs = data;
1272
1273         cpuset_update_task_spread_flag(cs, tsk);
1274 }
1275
1276 /**
1277  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1278  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1279  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to css_scan_tasks()
1280  *
1281  * Called with cpuset_mutex held
1282  *
1283  * The css_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1284  * calling callback functions for each.
1285  *
1286  * No return value. It's guaranteed that css_scan_tasks() always returns 0
1287  * if @heap != NULL.
1288  */
1289 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
1290 {
1291         css_scan_tasks(&cs->css, NULL, cpuset_change_flag, cs, heap);
1292 }
1293
1294 /*
1295  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1296  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1297  * cs:          the cpuset to update
1298  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1299  *
1300  * Call with cpuset_mutex held.
1301  */
1302
1303 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1304                        int turning_on)
1305 {
1306         struct cpuset *trialcs;
1307         int balance_flag_changed;
1308         int spread_flag_changed;
1309         struct ptr_heap heap;
1310         int err;
1311
1312         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1313         if (!trialcs)
1314                 return -ENOMEM;
1315
1316         if (turning_on)
1317                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1318         else
1319                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1320
1321         err = validate_change(cs, trialcs);
1322         if (err < 0)
1323                 goto out;
1324
1325         err = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
1326         if (err < 0)
1327                 goto out;
1328
1329         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1330                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1331
1332         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1333                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1334
1335         mutex_lock(&callback_mutex);
1336         cs->flags = trialcs->flags;
1337         mutex_unlock(&callback_mutex);
1338
1339         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1340                 rebuild_sched_domains_locked();
1341
1342         if (spread_flag_changed)
1343                 update_tasks_flags(cs, &heap);
1344         heap_free(&heap);
1345 out:
1346         free_trial_cpuset(trialcs);
1347         return err;
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1352  *
1353  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1354  * event frequency meter.  There are four routines:
1355  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1356  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1357  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1358  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1359  *
1360  * A common data structure is passed to each of these routines,
1361  * which is used to keep track of the state required to manage the
1362  * frequency meter and its digital filter.
1363  *
1364  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1365  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1366  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1367  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1368  *
1369  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1370  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1371  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1372  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1373  *
1374  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1375  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1376  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1377  * will be stable.
1378  *
1379  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1380  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1381  *
1382  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1383  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1384  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1385  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1386  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1387  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1388  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1389  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1390  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1391  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1392  * each event.
1393  */
1394
1395 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1396 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1397 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1398 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1399
1400 /* Initialize a frequency meter */
1401 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1402 {
1403         fmp->cnt = 0;
1404         fmp->val = 0;
1405         fmp->time = 0;
1406         spin_lock_init(&fmp->lock);
1407 }
1408
1409 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1410 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1411 {
1412         time_t now = get_seconds();
1413         time_t ticks = now - fmp->time;
1414
1415         if (ticks == 0)
1416                 return;
1417
1418         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1419         while (ticks-- > 0)
1420                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1421         fmp->time = now;
1422
1423         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1424         fmp->cnt = 0;
1425 }
1426
1427 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1428 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1429 {
1430         spin_lock(&fmp->lock);
1431         fmeter_update(fmp);
1432         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1433         spin_unlock(&fmp->lock);
1434 }
1435
1436 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1437 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1438 {
1439         int val;
1440
1441         spin_lock(&fmp->lock);
1442         fmeter_update(fmp);
1443         val = fmp->val;
1444         spin_unlock(&fmp->lock);
1445         return val;
1446 }
1447
1448 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1449 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1450                              struct cgroup_taskset *tset)
1451 {
1452         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1453         struct task_struct *task;
1454         int ret;
1455
1456         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1457
1458         /*
1459          * We allow to move tasks into an empty cpuset if sane_behavior
1460          * flag is set.
1461          */
1462         ret = -ENOSPC;
1463         if (!cgroup_sane_behavior(css->cgroup) &&
1464             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1465                 goto out_unlock;
1466
1467         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1468                 /*
1469                  * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
1470                  * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
1471                  * affinity and isolating such threads by their set of
1472                  * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
1473                  * applicable for such threads.  This prevents checking for
1474                  * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
1475                  * before cpus_allowed may be changed.
1476                  */
1477                 ret = -EINVAL;
1478                 if (task->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
1479                         goto out_unlock;
1480                 ret = security_task_setscheduler(task);
1481                 if (ret)
1482                         goto out_unlock;
1483         }
1484
1485         /*
1486          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1487          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1488          */
1489         cs->attach_in_progress++;
1490         ret = 0;
1491 out_unlock:
1492         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1493         return ret;
1494 }
1495
1496 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1497                                  struct cgroup_taskset *tset)
1498 {
1499         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1500         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1501         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1506  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1507  * allocate from cpuset_init().
1508  */
1509 static cpumask_var_t cpus_attach;
1510
1511 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1512                           struct cgroup_taskset *tset)
1513 {
1514         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1515         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1516         struct mm_struct *mm;
1517         struct task_struct *task;
1518         struct task_struct *leader = cgroup_taskset_first(tset);
1519         struct cgroup_subsys_state *oldcss = cgroup_taskset_cur_css(tset,
1520                                                         cpuset_subsys_id);
1521         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1522         struct cpuset *oldcs = css_cs(oldcss);
1523         struct cpuset *cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(cs);
1524         struct cpuset *mems_cs = effective_nodemask_cpuset(cs);
1525
1526         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1527
1528         /* prepare for attach */
1529         if (cs == &top_cpuset)
1530                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1531         else
1532                 guarantee_online_cpus(cpus_cs, cpus_attach);
1533
1534         guarantee_online_mems(mems_cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1535
1536         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1537                 /*
1538                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1539                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1540                  */
1541                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1542
1543                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1544                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1545         }
1546
1547         /*
1548          * Change mm, possibly for multiple threads in a threadgroup. This is
1549          * expensive and may sleep.
1550          */
1551         cpuset_attach_nodemask_to = cs->mems_allowed;
1552         mm = get_task_mm(leader);
1553         if (mm) {
1554                 struct cpuset *mems_oldcs = effective_nodemask_cpuset(oldcs);
1555
1556                 mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1557
1558                 /*
1559                  * old_mems_allowed is the same with mems_allowed here, except
1560                  * if this task is being moved automatically due to hotplug.
1561                  * In that case @mems_allowed has been updated and is empty,
1562                  * so @old_mems_allowed is the right nodesets that we migrate
1563                  * mm from.
1564                  */
1565                 if (is_memory_migrate(cs)) {
1566                         cpuset_migrate_mm(mm, &mems_oldcs->old_mems_allowed,
1567                                           &cpuset_attach_nodemask_to);
1568                 }
1569                 mmput(mm);
1570         }
1571
1572         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1573
1574         cs->attach_in_progress--;
1575         if (!cs->attach_in_progress)
1576                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1577
1578         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1579 }
1580
1581 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1582
1583 typedef enum {
1584         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1585         FILE_CPULIST,
1586         FILE_MEMLIST,
1587         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1588         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1589         FILE_MEM_HARDWALL,
1590         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1591         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1592         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1593         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1594         FILE_SPREAD_PAGE,
1595         FILE_SPREAD_SLAB,
1596 } cpuset_filetype_t;
1597
1598 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1599                             u64 val)
1600 {
1601         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1602         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1603         int retval = 0;
1604
1605         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1606         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1607                 retval = -ENODEV;
1608                 goto out_unlock;
1609         }
1610
1611         switch (type) {
1612         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1613                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1614                 break;
1615         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1616                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1617                 break;
1618         case FILE_MEM_HARDWALL:
1619                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1620                 break;
1621         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1622                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1623                 break;
1624         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1625                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1626                 break;
1627         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1628                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1629                 break;
1630         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1631                 retval = -EACCES;
1632                 break;
1633         case FILE_SPREAD_PAGE:
1634                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1635                 break;
1636         case FILE_SPREAD_SLAB:
1637                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1638                 break;
1639         default:
1640                 retval = -EINVAL;
1641                 break;
1642         }
1643 out_unlock:
1644         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1645         return retval;
1646 }
1647
1648 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1649                             s64 val)
1650 {
1651         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1652         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1653         int retval = -ENODEV;
1654
1655         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1656         if (!is_cpuset_online(cs))
1657                 goto out_unlock;
1658
1659         switch (type) {
1660         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1661                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1662                 break;
1663         default:
1664                 retval = -EINVAL;
1665                 break;
1666         }
1667 out_unlock:
1668         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1669         return retval;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1674  */
1675 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup_subsys_state *css,
1676                                 struct cftype *cft, const char *buf)
1677 {
1678         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1679         struct cpuset *trialcs;
1680         int retval = -ENODEV;
1681
1682         /*
1683          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1684          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1685          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1686          * which can execute.
1687          *
1688          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1689          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1690          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1691          * after execution capability is restored.
1692          */
1693         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1694
1695         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1696         if (!is_cpuset_online(cs))
1697                 goto out_unlock;
1698
1699         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1700         if (!trialcs) {
1701                 retval = -ENOMEM;
1702                 goto out_unlock;
1703         }
1704
1705         switch (cft->private) {
1706         case FILE_CPULIST:
1707                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1708                 break;
1709         case FILE_MEMLIST:
1710                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1711                 break;
1712         default:
1713                 retval = -EINVAL;
1714                 break;
1715         }
1716
1717         free_trial_cpuset(trialcs);
1718 out_unlock:
1719         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1720         return retval;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1725  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1726  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1727  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1728  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1729  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1730  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1731  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1732  * across a page fault.
1733  */
1734
1735 static size_t cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1736 {
1737         size_t count;
1738
1739         mutex_lock(&callback_mutex);
1740         count = cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, cs->cpus_allowed);
1741         mutex_unlock(&callback_mutex);
1742
1743         return count;
1744 }
1745
1746 static size_t cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1747 {
1748         size_t count;
1749
1750         mutex_lock(&callback_mutex);
1751         count = nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, cs->mems_allowed);
1752         mutex_unlock(&callback_mutex);
1753
1754         return count;
1755 }
1756
1757 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup_subsys_state *css,
1758                                        struct cftype *cft, struct file *file,
1759                                        char __user *buf, size_t nbytes,
1760                                        loff_t *ppos)
1761 {
1762         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1763         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1764         char *page;
1765         ssize_t retval = 0;
1766         char *s;
1767
1768         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1769                 return -ENOMEM;
1770
1771         s = page;
1772
1773         switch (type) {
1774         case FILE_CPULIST:
1775                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1776                 break;
1777         case FILE_MEMLIST:
1778                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1779                 break;
1780         default:
1781                 retval = -EINVAL;
1782                 goto out;
1783         }
1784         *s++ = '\n';
1785
1786         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1787 out:
1788         free_page((unsigned long)page);
1789         return retval;
1790 }
1791
1792 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1793 {
1794         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1795         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1796         switch (type) {
1797         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1798                 return is_cpu_exclusive(cs);
1799         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1800                 return is_mem_exclusive(cs);
1801         case FILE_MEM_HARDWALL:
1802                 return is_mem_hardwall(cs);
1803         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1804                 return is_sched_load_balance(cs);
1805         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1806                 return is_memory_migrate(cs);
1807         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1808                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1809         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1810                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1811         case FILE_SPREAD_PAGE:
1812                 return is_spread_page(cs);
1813         case FILE_SPREAD_SLAB:
1814                 return is_spread_slab(cs);
1815         default:
1816                 BUG();
1817         }
1818
1819         /* Unreachable but makes gcc happy */
1820         return 0;
1821 }
1822
1823 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1824 {
1825         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1826         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1827         switch (type) {
1828         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1829                 return cs->relax_domain_level;
1830         default:
1831                 BUG();
1832         }
1833
1834         /* Unrechable but makes gcc happy */
1835         return 0;
1836 }
1837
1838
1839 /*
1840  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1841  */
1842
1843 static struct cftype files[] = {
1844         {
1845                 .name = "cpus",
1846                 .read = cpuset_common_file_read,
1847                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1848                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1849                 .private = FILE_CPULIST,
1850         },
1851
1852         {
1853                 .name = "mems",
1854                 .read = cpuset_common_file_read,
1855                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1856                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1857                 .private = FILE_MEMLIST,
1858         },
1859
1860         {
1861                 .name = "cpu_exclusive",
1862                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1863                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1864                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1865         },
1866
1867         {
1868                 .name = "mem_exclusive",
1869                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1870                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1871                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1872         },
1873
1874         {
1875                 .name = "mem_hardwall",
1876                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1877                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1878                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1879         },
1880
1881         {
1882                 .name = "sched_load_balance",
1883                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1884                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1885                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1886         },
1887
1888         {
1889                 .name = "sched_relax_domain_level",
1890                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1891                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1892                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1893         },
1894
1895         {
1896                 .name = "memory_migrate",
1897                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1898                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1899                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1900         },
1901
1902         {
1903                 .name = "memory_pressure",
1904                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1905                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1906                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1907                 .mode = S_IRUGO,
1908         },
1909
1910         {
1911                 .name = "memory_spread_page",
1912                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1913                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1914                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1915         },
1916
1917         {
1918                 .name = "memory_spread_slab",
1919                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1920                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1921                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1922         },
1923
1924         {
1925                 .name = "memory_pressure_enabled",
1926                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1927                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1928                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1929                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1930         },
1931
1932         { }     /* terminate */
1933 };
1934
1935 /*
1936  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1937  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1938  */
1939
1940 static struct cgroup_subsys_state *
1941 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1942 {
1943         struct cpuset *cs;
1944
1945         if (!parent_css)
1946                 return &top_cpuset.css;
1947
1948         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1949         if (!cs)
1950                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1951         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
1952                 kfree(cs);
1953                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1954         }
1955
1956         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1957         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1958         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1959         fmeter_init(&cs->fmeter);
1960         cs->relax_domain_level = -1;
1961
1962         return &cs->css;
1963 }
1964
1965 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1966 {
1967         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1968         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1969         struct cpuset *tmp_cs;
1970         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1971
1972         if (!parent)
1973                 return 0;
1974
1975         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1976
1977         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1978         if (is_spread_page(parent))
1979                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1980         if (is_spread_slab(parent))
1981                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1982
1983         number_of_cpusets++;
1984
1985         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1986                 goto out_unlock;
1987
1988         /*
1989          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1990          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1991          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
1992          *
1993          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
1994          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
1995          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
1996          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
1997          * users who wish to allow that scenario, then this could be
1998          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1999          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2000          */
2001         rcu_read_lock();
2002         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2003                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2004                         rcu_read_unlock();
2005                         goto out_unlock;
2006                 }
2007         }
2008         rcu_read_unlock();
2009
2010         mutex_lock(&callback_mutex);
2011         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2012         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2013         mutex_unlock(&callback_mutex);
2014 out_unlock:
2015         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 /*
2020  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2021  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2022  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2023  */
2024
2025 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2026 {
2027         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2028
2029         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2030
2031         if (is_sched_load_balance(cs))
2032                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2033
2034         number_of_cpusets--;
2035         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2036
2037         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2038 }
2039
2040 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2041 {
2042         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2043
2044         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2045         kfree(cs);
2046 }
2047
2048 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
2049         .name = "cpuset",
2050         .css_alloc = cpuset_css_alloc,
2051         .css_online = cpuset_css_online,
2052         .css_offline = cpuset_css_offline,
2053         .css_free = cpuset_css_free,
2054         .can_attach = cpuset_can_attach,
2055         .cancel_attach = cpuset_cancel_attach,
2056         .attach = cpuset_attach,
2057         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
2058         .base_cftypes = files,
2059         .early_init = 1,
2060 };
2061
2062 /**
2063  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2064  *
2065  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2066  **/
2067
2068 int __init cpuset_init(void)
2069 {
2070         int err = 0;
2071
2072         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2073                 BUG();
2074
2075         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2076         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2077
2078         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2079         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2080         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2081
2082         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2083         if (err < 0)
2084                 return err;
2085
2086         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2087                 BUG();
2088
2089         number_of_cpusets = 1;
2090         return 0;
2091 }
2092
2093 /*
2094  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2095  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2096  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2097  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2098  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2099  */
2100 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2101 {
2102         struct cpuset *parent;
2103
2104         /*
2105          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2106          * has online cpus, so can't be empty).
2107          */
2108         parent = parent_cs(cs);
2109         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2110                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2111                 parent = parent_cs(parent);
2112
2113         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2114                 rcu_read_lock();
2115                 printk(KERN_ERR "cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset %s\n",
2116                        cgroup_name(cs->css.cgroup));
2117                 rcu_read_unlock();
2118         }
2119 }
2120
2121 /**
2122  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2123  * @cs: cpuset in interest
2124  *
2125  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2126  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2127  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2128  */
2129 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2130 {
2131         static cpumask_t off_cpus;
2132         static nodemask_t off_mems;
2133         bool is_empty;
2134         bool sane = cgroup_sane_behavior(cs->css.cgroup);
2135
2136 retry:
2137         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2138
2139         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2140
2141         /*
2142          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2143          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2144          */
2145         if (cs->attach_in_progress) {
2146                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2147                 goto retry;
2148         }
2149
2150         cpumask_andnot(&off_cpus, cs->cpus_allowed, top_cpuset.cpus_allowed);
2151         nodes_andnot(off_mems, cs->mems_allowed, top_cpuset.mems_allowed);
2152
2153         mutex_lock(&callback_mutex);
2154         cpumask_andnot(cs->cpus_allowed, cs->cpus_allowed, &off_cpus);
2155         mutex_unlock(&callback_mutex);
2156
2157         /*
2158          * If sane_behavior flag is set, we need to update tasks' cpumask
2159          * for empty cpuset to take on ancestor's cpumask. Otherwise, don't
2160          * call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty, as
2161          * the tasks in it will be migrated to an ancestor.
2162          */
2163         if ((sane && cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) ||
2164             (!cpumask_empty(&off_cpus) && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed)))
2165                 update_tasks_cpumask(cs, NULL);
2166
2167         mutex_lock(&callback_mutex);
2168         nodes_andnot(cs->mems_allowed, cs->mems_allowed, off_mems);
2169         mutex_unlock(&callback_mutex);
2170
2171         /*
2172          * If sane_behavior flag is set, we need to update tasks' nodemask
2173          * for empty cpuset to take on ancestor's nodemask. Otherwise, don't
2174          * call update_tasks_nodemask() if the cpuset becomes empty, as
2175          * the tasks in it will be migratd to an ancestor.
2176          */
2177         if ((sane && nodes_empty(cs->mems_allowed)) ||
2178             (!nodes_empty(off_mems) && !nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2179                 update_tasks_nodemask(cs, NULL);
2180
2181         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2182                 nodes_empty(cs->mems_allowed);
2183
2184         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2185
2186         /*
2187          * If sane_behavior flag is set, we'll keep tasks in empty cpusets.
2188          *
2189          * Otherwise move tasks to the nearest ancestor with execution
2190          * resources.  This is full cgroup operation which will
2191          * also call back into cpuset.  Should be done outside any lock.
2192          */
2193         if (!sane && is_empty)
2194                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2195 }
2196
2197 /**
2198  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2199  *
2200  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2201  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2202  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2203  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2204  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2205  *
2206  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2207  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2208  * all descendants.
2209  *
2210  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2211  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2212  */
2213 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2214 {
2215         static cpumask_t new_cpus;
2216         static nodemask_t new_mems;
2217         bool cpus_updated, mems_updated;
2218
2219         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2220
2221         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2222         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2223         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2224
2225         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2226         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.mems_allowed, new_mems);
2227
2228         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2229         if (cpus_updated) {
2230                 mutex_lock(&callback_mutex);
2231                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2232                 mutex_unlock(&callback_mutex);
2233                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2234         }
2235
2236         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2237         if (mems_updated) {
2238                 mutex_lock(&callback_mutex);
2239                 top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2240                 mutex_unlock(&callback_mutex);
2241                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset, NULL);
2242         }
2243
2244         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2245
2246         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2247         if (cpus_updated || mems_updated) {
2248                 struct cpuset *cs;
2249                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2250
2251                 rcu_read_lock();
2252                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2253                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget(&cs->css))
2254                                 continue;
2255                         rcu_read_unlock();
2256
2257                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2258
2259                         rcu_read_lock();
2260                         css_put(&cs->css);
2261                 }
2262                 rcu_read_unlock();
2263         }
2264
2265         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2266         if (cpus_updated)
2267                 rebuild_sched_domains();
2268 }
2269
2270 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2271 {
2272         /*
2273          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2274          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2275          * to a work item to avoid reverse locking order.
2276          *
2277          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2278          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2279          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2280          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2281          */
2282         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2283         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2284 }
2285
2286 /*
2287  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2288  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2289  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2290  */
2291 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2292                                 unsigned long action, void *arg)
2293 {
2294         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2295         return NOTIFY_OK;
2296 }
2297
2298 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2299         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2300         .priority = 10,         /* ??! */
2301 };
2302
2303 /**
2304  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2305  *
2306  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2307  */
2308 void __init cpuset_init_smp(void)
2309 {
2310         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2311         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2312         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2313
2314         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2315 }
2316
2317 /**
2318  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2319  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2320  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2321  *
2322  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2323  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2324  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2325  * tasks cpuset.
2326  **/
2327
2328 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2329 {
2330         struct cpuset *cpus_cs;
2331
2332         mutex_lock(&callback_mutex);
2333         task_lock(tsk);
2334         cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(task_cs(tsk));
2335         guarantee_online_cpus(cpus_cs, pmask);
2336         task_unlock(tsk);
2337         mutex_unlock(&callback_mutex);
2338 }
2339
2340 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2341 {
2342         struct cpuset *cpus_cs;
2343
2344         rcu_read_lock();
2345         cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(task_cs(tsk));
2346         do_set_cpus_allowed(tsk, cpus_cs->cpus_allowed);
2347         rcu_read_unlock();
2348
2349         /*
2350          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2351          *
2352          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2353          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2354          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2355          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2356          * which takes task_rq_lock().
2357          *
2358          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2359          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2360          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2361          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2362          *
2363          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2364          * if required.
2365          */
2366 }
2367
2368 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2369 {
2370         nodes_setall(current->mems_allowed);
2371 }
2372
2373 /**
2374  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2375  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2376  *
2377  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2378  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2379  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2380  * tasks cpuset.
2381  **/
2382
2383 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2384 {
2385         struct cpuset *mems_cs;
2386         nodemask_t mask;
2387
2388         mutex_lock(&callback_mutex);
2389         task_lock(tsk);
2390         mems_cs = effective_nodemask_cpuset(task_cs(tsk));
2391         guarantee_online_mems(mems_cs, &mask);
2392         task_unlock(tsk);
2393         mutex_unlock(&callback_mutex);
2394
2395         return mask;
2396 }
2397
2398 /**
2399  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2400  * @nodemask: the nodemask to be checked
2401  *
2402  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2403  */
2404 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2405 {
2406         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2407 }
2408
2409 /*
2410  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2411  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2412  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2413  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2414  */
2415 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2416 {
2417         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2418                 cs = parent_cs(cs);
2419         return cs;
2420 }
2421
2422 /**
2423  * cpuset_node_allowed_softwall - Can we allocate on a memory node?
2424  * @node: is this an allowed node?
2425  * @gfp_mask: memory allocation flags
2426  *
2427  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2428  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2429  * yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this node is in the nearest
2430  * hardwalled cpuset ancestor to this task's cpuset, yes.  If the task has been
2431  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the TIF_MEMDIE
2432  * flag, yes.
2433  * Otherwise, no.
2434  *
2435  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_node_allowed_softwall() reduces to
2436  * cpuset_node_allowed_hardwall().  Otherwise, cpuset_node_allowed_softwall()
2437  * might sleep, and might allow a node from an enclosing cpuset.
2438  *
2439  * cpuset_node_allowed_hardwall() only handles the simpler case of hardwall
2440  * cpusets, and never sleeps.
2441  *
2442  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2443  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2444  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2445  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2446  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2447  *
2448  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2449  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2450  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2451  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2452  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2453  *
2454  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2455  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2456  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2457  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2458  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2459  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2460  * mutex.
2461  *
2462  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2463  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2464  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2465  * in interrupt, of course).
2466  *
2467  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2468  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2469  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2470  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2471  * affect that:
2472  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2473  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2474  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2475  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2476  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2477  *
2478  * Rule:
2479  *    Don't call cpuset_node_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2480  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2481  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2482  */
2483 int __cpuset_node_allowed_softwall(int node, gfp_t gfp_mask)
2484 {
2485         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2486         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2487
2488         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2489                 return 1;
2490         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2491         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2492                 return 1;
2493         /*
2494          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2495          * been OOM killed to get memory anywhere.
2496          */
2497         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2498                 return 1;
2499         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2500                 return 0;
2501
2502         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2503                 return 1;
2504
2505         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2506         mutex_lock(&callback_mutex);
2507
2508         task_lock(current);
2509         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2510         task_unlock(current);
2511
2512         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2513         mutex_unlock(&callback_mutex);
2514         return allowed;
2515 }
2516
2517 /*
2518  * cpuset_node_allowed_hardwall - Can we allocate on a memory node?
2519  * @node: is this an allowed node?
2520  * @gfp_mask: memory allocation flags
2521  *
2522  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2523  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2524  * yes.  If the task has been OOM killed and has access to memory reserves as
2525  * specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2526  * Otherwise, no.
2527  *
2528  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2529  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2530  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2531  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2532  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2533  *
2534  * Unlike the cpuset_node_allowed_softwall() variant, above,
2535  * this variant requires that the node be in the current task's
2536  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2537  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2538  * It never sleeps.
2539  */
2540 int __cpuset_node_allowed_hardwall(int node, gfp_t gfp_mask)
2541 {
2542         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2543                 return 1;
2544         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2545                 return 1;
2546         /*
2547          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2548          * been OOM killed to get memory anywhere.
2549          */
2550         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2551                 return 1;
2552         return 0;
2553 }
2554
2555 /**
2556  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2557  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2558  *
2559  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2560  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2561  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2562  * to determine on which node to start looking, as it will for
2563  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2564  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2565  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2566  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2567  *
2568  * We don't have to worry about the returned node being offline
2569  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2570  *
2571  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2572  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2573  * should not be possible for the following code to return an
2574  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2575  * is not returning the node where the allocation must be, only
2576  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2577  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2578  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2579  * See kmem_cache_alloc_node().
2580  */
2581
2582 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2583 {
2584         int node;
2585
2586         node = next_node(*rotor, current->mems_allowed);
2587         if (node == MAX_NUMNODES)
2588                 node = first_node(current->mems_allowed);
2589         *rotor = node;
2590         return node;
2591 }
2592
2593 int cpuset_mem_spread_node(void)
2594 {
2595         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2596                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2597                         node_random(&current->mems_allowed);
2598
2599         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2600 }
2601
2602 int cpuset_slab_spread_node(void)
2603 {
2604         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2605                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2606                         node_random(&current->mems_allowed);
2607
2608         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2609 }
2610
2611 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2612
2613 /**
2614  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2615  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2616  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2617  *
2618  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2619  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2620  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2621  * to the other.
2622  **/
2623
2624 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2625                                    const struct task_struct *tsk2)
2626 {
2627         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2628 }
2629
2630 #define CPUSET_NODELIST_LEN     (256)
2631
2632 /**
2633  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2634  * @task: pointer to task_struct of some task.
2635  *
2636  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2637  * mems_allowed to the kernel log.  Must hold task_lock(task) to allow
2638  * dereferencing task_cs(task).
2639  */
2640 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2641 {
2642          /* Statically allocated to prevent using excess stack. */
2643         static char cpuset_nodelist[CPUSET_NODELIST_LEN];
2644         static DEFINE_SPINLOCK(cpuset_buffer_lock);
2645
2646         struct cgroup *cgrp = task_cs(tsk)->css.cgroup;
2647
2648         rcu_read_lock();
2649         spin_lock(&cpuset_buffer_lock);
2650
2651         nodelist_scnprintf(cpuset_nodelist, CPUSET_NODELIST_LEN,
2652                            tsk->mems_allowed);
2653         printk(KERN_INFO "%s cpuset=%s mems_allowed=%s\n",
2654                tsk->comm, cgroup_name(cgrp), cpuset_nodelist);
2655
2656         spin_unlock(&cpuset_buffer_lock);
2657         rcu_read_unlock();
2658 }
2659
2660 /*
2661  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2662  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2663  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2664  */
2665
2666 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2667
2668 /**
2669  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2670  *
2671  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2672  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2673  *
2674  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2675  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2676  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2677  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2678  * or writing dirty pages.
2679  *
2680  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2681  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2682  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2683  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2684  **/
2685
2686 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2687 {
2688         task_lock(current);
2689         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2690         task_unlock(current);
2691 }
2692
2693 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2694 /*
2695  * proc_cpuset_show()
2696  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2697  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2698  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2699  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2700  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2701  *    anyway.
2702  */
2703 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2704 {
2705         struct pid *pid;
2706         struct task_struct *tsk;
2707         char *buf;
2708         struct cgroup_subsys_state *css;
2709         int retval;
2710
2711         retval = -ENOMEM;
2712         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2713         if (!buf)
2714                 goto out;
2715
2716         retval = -ESRCH;
2717         pid = m->private;
2718         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2719         if (!tsk)
2720                 goto out_free;
2721
2722         rcu_read_lock();
2723         css = task_css(tsk, cpuset_subsys_id);
2724         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2725         rcu_read_unlock();
2726         if (retval < 0)
2727                 goto out_put_task;
2728         seq_puts(m, buf);
2729         seq_putc(m, '\n');
2730 out_put_task:
2731         put_task_struct(tsk);
2732 out_free:
2733         kfree(buf);
2734 out:
2735         return retval;
2736 }
2737 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2738
2739 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2740 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2741 {
2742         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2743         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2744         seq_printf(m, "\n");
2745         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2746         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2747         seq_printf(m, "\n");
2748 }