sys/kern/kern_cpuset.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2008,  Jeffrey Roberson <jeff@freebsd.org>
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2008 Nokia Corporation
   8  * All rights reserved.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  15  *    disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  21  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  22  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  23  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  24  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  25  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  26  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  27  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  28  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  29  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  */
  32
  33 #include <sys/cdefs.h>
  34 __FBSDID("$FreeBSD$");
  35
  36 #include "opt_ddb.h"
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/sysctl.h>
  41 #include <sys/ctype.h>
  42 #include <sys/sysproto.h>
  43 #include <sys/jail.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/mutex.h>
  48 #include <sys/priv.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/refcount.h>
  51 #include <sys/sched.h>
  52 #include <sys/smp.h>
  53 #include <sys/syscallsubr.h>
  54 #include <sys/capsicum.h>
  55 #include <sys/cpuset.h>
  56 #include <sys/domainset.h>
  57 #include <sys/sx.h>
  58 #include <sys/queue.h>
  59 #include <sys/libkern.h>
  60 #include <sys/limits.h>
  61 #include <sys/bus.h>
  62 #include <sys/interrupt.h>
  63 #include <sys/vmmeter.h>
  64
  65 #include <vm/uma.h>
  66 #include <vm/vm.h>
  67 #include <vm/vm_object.h>
  68 #include <vm/vm_page.h>
  69 #include <vm/vm_pageout.h>
  70 #include <vm/vm_extern.h>
  71 #include <vm/vm_param.h>
  72 #include <vm/vm_phys.h>
  73 #include <vm/vm_pagequeue.h>
  74
  75 #ifdef DDB
  76 #include <ddb/ddb.h>
  77 #endif /* DDB */
  78
  79 /*
  80  * cpusets provide a mechanism for creating and manipulating sets of
  81  * processors for the purpose of constraining the scheduling of threads to
  82  * specific processors.
  83  *
  84  * Each process belongs to an identified set, by default this is set 1.  Each
  85  * thread may further restrict the cpus it may run on to a subset of this
  86  * named set.  This creates an anonymous set which other threads and processes
  87  * may not join by number.
  88  *
  89  * The named set is referred to herein as the 'base' set to avoid ambiguity.
  90  * This set is usually a child of a 'root' set while the anonymous set may
  91  * simply be referred to as a mask.  In the syscall api these are referred to
  92  * as the ROOT, CPUSET, and MASK levels where CPUSET is called 'base' here.
  93  *
  94  * Threads inherit their set from their creator whether it be anonymous or
  95  * not.  This means that anonymous sets are immutable because they may be
  96  * shared.  To modify an anonymous set a new set is created with the desired
  97  * mask and the same parent as the existing anonymous set.  This gives the
  98  * illusion of each thread having a private mask.
  99  *
 100  * Via the syscall apis a user may ask to retrieve or modify the root, base,
 101  * or mask that is discovered via a pid, tid, or setid.  Modifying a set
 102  * modifies all numbered and anonymous child sets to comply with the new mask.
 103  * Modifying a pid or tid's mask applies only to that tid but must still
 104  * exist within the assigned parent set.
 105  *
 106  * A thread may not be assigned to a group separate from other threads in
 107  * the process.  This is to remove ambiguity when the setid is queried with
 108  * a pid argument.  There is no other technical limitation.
 109  *
 110  * This somewhat complex arrangement is intended to make it easy for
 111  * applications to query available processors and bind their threads to
 112  * specific processors while also allowing administrators to dynamically
 113  * reprovision by changing sets which apply to groups of processes.
 114  *
 115  * A simple application should not concern itself with sets at all and
 116  * rather apply masks to its own threads via CPU_WHICH_TID and a -1 id
 117  * meaning 'curthread'.  It may query available cpus for that tid with a
 118  * getaffinity call using (CPU_LEVEL_CPUSET, CPU_WHICH_PID, -1, ...).
 119  */
 120
 121 LIST_HEAD(domainlist, domainset);
 122 struct domainset __read_mostly domainset_fixed[MAXMEMDOM];
 123 struct domainset __read_mostly domainset_prefer[MAXMEMDOM];
 124 struct domainset __read_mostly domainset_roundrobin;
 125
 126 static uma_zone_t cpuset_zone;
 127 static uma_zone_t domainset_zone;
 128 static struct mtx cpuset_lock;
 129 static struct setlist cpuset_ids;
 130 static struct domainlist cpuset_domains;
 131 static struct unrhdr *cpuset_unr;
 132 static struct cpuset *cpuset_zero, *cpuset_default, *cpuset_kernel;
 133 static struct domainset domainset0, domainset2;
 134
 135 /* Return the size of cpuset_t at the kernel level */
 136 SYSCTL_INT(_kern_sched, OID_AUTO, cpusetsize, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_CAPRD,
 137     SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(cpuset_t), "sizeof(cpuset_t)");
 138
 139 cpuset_t *cpuset_root;
 140 cpuset_t cpuset_domain[MAXMEMDOM];
 141
 142 static int domainset_valid(const struct domainset *, const struct domainset *);
 143
 144 /*
 145  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.
 146  */
 147 static struct cpuset *
 148 cpuset_getbase(struct cpuset *set)
 149 {
 150
 151         if (set->cs_id == CPUSET_INVALID)
 152                 set = set->cs_parent;
 153         return (set);
 154 }
 155
 156 /*
 157  * Walks up the tree from 'set' to find the root.
 158  */
 159 static struct cpuset *
 160 cpuset_getroot(struct cpuset *set)
 161 {
 162
 163         while ((set->cs_flags & CPU_SET_ROOT) == 0 && set->cs_parent != NULL)
 164                 set = set->cs_parent;
 165         return (set);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Acquire a reference to a cpuset, all pointers must be tracked with refs.
 170  */
 171 struct cpuset *
 172 cpuset_ref(struct cpuset *set)
 173 {
 174
 175         refcount_acquire(&set->cs_ref);
 176         return (set);
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Walks up the tree from 'set' to find the root.  Returns the root
 181  * referenced.
 182  */
 183 static struct cpuset *
 184 cpuset_refroot(struct cpuset *set)
 185 {
 186
 187         return (cpuset_ref(cpuset_getroot(set)));
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.  Returns this set
 192  * referenced.  May return the passed in set with an extra ref if it is
 193  * not anonymous.
 194  */
 195 static struct cpuset *
 196 cpuset_refbase(struct cpuset *set)
 197 {
 198
 199         return (cpuset_ref(cpuset_getbase(set)));
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Release a reference in a context where it is safe to allocate.
 204  */
 205 void
 206 cpuset_rel(struct cpuset *set)
 207 {
 208         cpusetid_t id;
 209
 210         if (refcount_release(&set->cs_ref) == 0)
 211                 return;
 212         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 213         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
 214         id = set->cs_id;
 215         if (id != CPUSET_INVALID)
 216                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 217         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 218         cpuset_rel(set->cs_parent);
 219         uma_zfree(cpuset_zone, set);
 220         if (id != CPUSET_INVALID)
 221                 free_unr(cpuset_unr, id);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Deferred release must be used when in a context that is not safe to
 226  * allocate/free.  This places any unreferenced sets on the list 'head'.
 227  */
 228 static void
 229 cpuset_rel_defer(struct setlist *head, struct cpuset *set)
 230 {
 231
 232         if (refcount_release(&set->cs_ref) == 0)
 233                 return;
 234         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 235         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
 236         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
 237                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 238         LIST_INSERT_HEAD(head, set, cs_link);
 239         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Complete a deferred release.  Removes the set from the list provided to
 244  * cpuset_rel_defer.
 245  */
 246 static void
 247 cpuset_rel_complete(struct cpuset *set)
 248 {
 249         LIST_REMOVE(set, cs_link);
 250         cpuset_rel(set->cs_parent);
 251         uma_zfree(cpuset_zone, set);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Find a set based on an id.  Returns it with a ref.
 256  */
 257 static struct cpuset *
 258 cpuset_lookup(cpusetid_t setid, struct thread *td)
 259 {
 260         struct cpuset *set;
 261
 262         if (setid == CPUSET_INVALID)
 263                 return (NULL);
 264         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 265         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link)
 266                 if (set->cs_id == setid)
 267                         break;
 268         if (set)
 269                 cpuset_ref(set);
 270         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 271
 272         KASSERT(td != NULL, ("[%s:%d] td is NULL", __func__, __LINE__));
 273         if (set != NULL && jailed(td->td_ucred)) {
 274                 struct cpuset *jset, *tset;
 275
 276                 jset = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset;
 277                 for (tset = set; tset != NULL; tset = tset->cs_parent)
 278                         if (tset == jset)
 279                                 break;
 280                 if (tset == NULL) {
 281                         cpuset_rel(set);
 282                         set = NULL;
 283                 }
 284         }
 285
 286         return (set);
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Create a set in the space provided in 'set' with the provided parameters.
 291  * The set is returned with a single ref.  May return EDEADLK if the set
 292  * will have no valid cpu based on restrictions from the parent.
 293  */
 294 static int
 295 _cpuset_create(struct cpuset *set, struct cpuset *parent,
 296     const cpuset_t *mask, struct domainset *domain, cpusetid_t id)
 297 {
 298
 299         if (domain == NULL)
 300                 domain = parent->cs_domain;
 301         if (mask == NULL)
 302                 mask = &parent->cs_mask;
 303         if (!CPU_OVERLAP(&parent->cs_mask, mask))
 304                 return (EDEADLK);
 305         /* The domain must be prepared ahead of time. */
 306         if (!domainset_valid(parent->cs_domain, domain))
 307                 return (EDEADLK);
 308         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
 309         LIST_INIT(&set->cs_children);
 310         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
 311         set->cs_flags = 0;
 312         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 313         set->cs_domain = domain;
 314         CPU_AND(&set->cs_mask, &parent->cs_mask);
 315         set->cs_id = id;
 316         set->cs_parent = cpuset_ref(parent);
 317         LIST_INSERT_HEAD(&parent->cs_children, set, cs_siblings);
 318         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
 319                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
 320         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 321
 322         return (0);
 323 }
 324
 325 /*
 326  * Create a new non-anonymous set with the requested parent and mask.  May
 327  * return failures if the mask is invalid or a new number can not be
 328  * allocated.
 329  *
 330  * If *setp is not NULL, then it will be used as-is.  The caller must take
 331  * into account that *setp will be inserted at the head of cpuset_ids and
 332  * plan any potentially conflicting cs_link usage accordingly.
 333  */
 334 static int
 335 cpuset_create(struct cpuset **setp, struct cpuset *parent, const cpuset_t *mask)
 336 {
 337         struct cpuset *set;
 338         cpusetid_t id;
 339         int error;
 340         bool dofree;
 341
 342         id = alloc_unr(cpuset_unr);
 343         if (id == -1)
 344                 return (ENFILE);
 345         dofree = (*setp == NULL);
 346         if (*setp != NULL)
 347                 set = *setp;
 348         else
 349                 *setp = set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
 350         error = _cpuset_create(set, parent, mask, NULL, id);
 351         if (error == 0)
 352                 return (0);
 353         free_unr(cpuset_unr, id);
 354         if (dofree)
 355                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
 356
 357         return (error);
 358 }
 359
 360 static void
 361 cpuset_freelist_add(struct setlist *list, int count)
 362 {
 363         struct cpuset *set;
 364         int i;
 365
 366         for (i = 0; i < count; i++) {
 367                 set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
 368                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, cs_link);
 369         }
 370 }
 371
 372 static void
 373 cpuset_freelist_init(struct setlist *list, int count)
 374 {
 375
 376         LIST_INIT(list);
 377         cpuset_freelist_add(list, count);
 378 }
 379
 380 static void
 381 cpuset_freelist_free(struct setlist *list)
 382 {
 383         struct cpuset *set;
 384
 385         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
 386                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 387                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
 388         }
 389 }
 390
 391 static void
 392 domainset_freelist_add(struct domainlist *list, int count)
 393 {
 394         struct domainset *set;
 395         int i;
 396
 397         for (i = 0; i < count; i++) {
 398                 set = uma_zalloc(domainset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
 399                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, ds_link);
 400         }
 401 }
 402
 403 static void
 404 domainset_freelist_init(struct domainlist *list, int count)
 405 {
 406
 407         LIST_INIT(list);
 408         domainset_freelist_add(list, count);
 409 }
 410
 411 static void
 412 domainset_freelist_free(struct domainlist *list)
 413 {
 414         struct domainset *set;
 415
 416         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
 417                 LIST_REMOVE(set, ds_link);
 418                 uma_zfree(domainset_zone, set);
 419         }
 420 }
 421
 422 /* Copy a domainset preserving mask and policy. */
 423 static void
 424 domainset_copy(const struct domainset *from, struct domainset *to)
 425 {
 426
 427         DOMAINSET_COPY(&from->ds_mask, &to->ds_mask);
 428         to->ds_policy = from->ds_policy;
 429         to->ds_prefer = from->ds_prefer;
 430 }
 431
 432 /* Return 1 if mask and policy are equal, otherwise 0. */
 433 static int
 434 domainset_equal(const struct domainset *one, const struct domainset *two)
 435 {
 436
 437         return (DOMAINSET_CMP(&one->ds_mask, &two->ds_mask) == 0 &&
 438             one->ds_policy == two->ds_policy &&
 439             one->ds_prefer == two->ds_prefer);
 440 }
 441
 442 /* Return 1 if child is a valid subset of parent. */
 443 static int
 444 domainset_valid(const struct domainset *parent, const struct domainset *child)
 445 {
 446         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 447                 return (DOMAINSET_SUBSET(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
 448         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
 449 }
 450
 451 static int
 452 domainset_restrict(const struct domainset *parent,
 453     const struct domainset *child)
 454 {
 455         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 456                 return (DOMAINSET_OVERLAP(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
 457         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
 458 }
 459
 460 /*
 461  * Lookup or create a domainset.  The key is provided in ds_mask and
 462  * ds_policy.  If the domainset does not yet exist the storage in
 463  * 'domain' is used to insert.  Otherwise this storage is freed to the
 464  * domainset_zone and the existing domainset is returned.
 465  */
 466 static struct domainset *
 467 _domainset_create(struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
 468 {
 469         struct domainset *ndomain;
 470         int i, j;
 471
 472         KASSERT(domain->ds_cnt <= vm_ndomains,
 473             ("invalid domain count in domainset %p", domain));
 474         KASSERT(domain->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER ||
 475             domain->ds_prefer < vm_ndomains,
 476             ("invalid preferred domain in domains %p", domain));
 477
 478         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 479         LIST_FOREACH(ndomain, &cpuset_domains, ds_link)
 480                 if (domainset_equal(ndomain, domain))
 481                         break;
 482         /*
 483          * If the domain does not yet exist we insert it and initialize
 484          * various iteration helpers which are not part of the key.
 485          */
 486         if (ndomain == NULL) {
 487                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_domains, domain, ds_link);
 488                 domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
 489                 for (i = 0, j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
 490                         if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
 491                                 domain->ds_order[j++] = i;
 492         }
 493         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 494         if (ndomain == NULL)
 495                 return (domain);
 496         if (freelist != NULL)
 497                 LIST_INSERT_HEAD(freelist, domain, ds_link);
 498         else
 499                 uma_zfree(domainset_zone, domain);
 500         return (ndomain);
 501
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Are any of the domains in the mask empty?  If so, silently
 506  * remove them and update the domainset accordingly.  If only empty
 507  * domains are present, we must return failure.
 508  */
 509 static bool
 510 domainset_empty_vm(struct domainset *domain)
 511 {
 512         domainset_t empty;
 513         int i, j;
 514
 515         DOMAINSET_ZERO(&empty);
 516         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++)
 517                 if (VM_DOMAIN_EMPTY(i))
 518                         DOMAINSET_SET(i, &empty);
 519         if (DOMAINSET_SUBSET(&empty, &domain->ds_mask))
 520                 return (true);
 521
 522         /* Remove empty domains from the set and recompute. */
 523         DOMAINSET_ANDNOT(&domain->ds_mask, &empty);
 524         domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
 525         for (i = j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
 526                 if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
 527                         domain->ds_order[j++] = i;
 528
 529         /* Convert a PREFER policy referencing an empty domain to RR. */
 530         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
 531             DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &empty)) {
 532                 domain->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
 533                 domain->ds_prefer = -1;
 534         }
 535
 536         return (false);
 537 }
 538
 539 /*
 540  * Create or lookup a domainset based on the key held in 'domain'.
 541  */
 542 struct domainset *
 543 domainset_create(const struct domainset *domain)
 544 {
 545         struct domainset *ndomain;
 546
 547         /*
 548          * Validate the policy.  It must specify a useable policy number with
 549          * only valid domains.  Preferred must include the preferred domain
 550          * in the mask.
 551          */
 552         if (domain->ds_policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
 553             domain->ds_policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
 554                 return (NULL);
 555         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
 556             !DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &domain->ds_mask))
 557                 return (NULL);
 558         if (!DOMAINSET_SUBSET(&domainset0.ds_mask, &domain->ds_mask))
 559                 return (NULL);
 560         ndomain = uma_zalloc(domainset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
 561         domainset_copy(domain, ndomain);
 562         return _domainset_create(ndomain, NULL);
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Update thread domainset pointers.
 567  */
 568 static void
 569 domainset_notify(void)
 570 {
 571         struct thread *td;
 572         struct proc *p;
 573
 574         sx_slock(&allproc_lock);
 575         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 576                 PROC_LOCK(p);
 577                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
 578                         PROC_UNLOCK(p);
 579                         continue;
 580                 }
 581                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 582                         thread_lock(td);
 583                         td->td_domain.dr_policy = td->td_cpuset->cs_domain;
 584                         thread_unlock(td);
 585                 }
 586                 PROC_UNLOCK(p);
 587         }
 588         sx_sunlock(&allproc_lock);
 589         kernel_object->domain.dr_policy = cpuset_kernel->cs_domain;
 590 }
 591
 592 /*
 593  * Create a new set that is a subset of a parent.
 594  */
 595 static struct domainset *
 596 domainset_shadow(const struct domainset *pdomain,
 597     const struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
 598 {
 599         struct domainset *ndomain;
 600
 601         ndomain = LIST_FIRST(freelist);
 602         LIST_REMOVE(ndomain, ds_link);
 603
 604         /*
 605          * Initialize the key from the request.
 606          */
 607         domainset_copy(domain, ndomain);
 608
 609         /*
 610          * Restrict the key by the parent.
 611          */
 612         DOMAINSET_AND(&ndomain->ds_mask, &pdomain->ds_mask);
 613
 614         return _domainset_create(ndomain, freelist);
 615 }
 616
 617 /*
 618  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
 619  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
 620  * empty as well as RDONLY flags.
 621  */
 622 static int
 623 cpuset_testupdate(struct cpuset *set, cpuset_t *mask, int check_mask)
 624 {
 625         struct cpuset *nset;
 626         cpuset_t newmask;
 627         int error;
 628
 629         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 630         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
 631                 return (EPERM);
 632         if (check_mask) {
 633                 if (!CPU_OVERLAP(&set->cs_mask, mask))
 634                         return (EDEADLK);
 635                 CPU_COPY(&set->cs_mask, &newmask);
 636                 CPU_AND(&newmask, mask);
 637         } else
 638                 CPU_COPY(mask, &newmask);
 639         error = 0;
 640         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 641                 if ((error = cpuset_testupdate(nset, &newmask, 1)) != 0)
 642                         break;
 643         return (error);
 644 }
 645
 646 /*
 647  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
 648  */
 649 static void
 650 cpuset_update(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
 651 {
 652         struct cpuset *nset;
 653
 654         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 655         CPU_AND(&set->cs_mask, mask);
 656         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 657                 cpuset_update(nset, &set->cs_mask);
 658
 659         return;
 660 }
 661
 662 /*
 663  * Modify the set 'set' to use a copy of the mask provided.  Apply this new
 664  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
 665  * applying the changes.
 666  */
 667 static int
 668 cpuset_modify(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
 669 {
 670         struct cpuset *root;
 671         int error;
 672
 673         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
 674         if (error)
 675                 return (error);
 676         /*
 677          * In case we are called from within the jail
 678          * we do not allow modifying the dedicated root
 679          * cpuset of the jail but may still allow to
 680          * change child sets.
 681          */
 682         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
 683             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
 684                 return (EPERM);
 685         /*
 686          * Verify that we have access to this set of
 687          * cpus.
 688          */
 689         root = cpuset_getroot(set);
 690         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 691         if (root && !CPU_SUBSET(&root->cs_mask, mask)) {
 692                 error = EINVAL;
 693                 goto out;
 694         }
 695         error = cpuset_testupdate(set, mask, 0);
 696         if (error)
 697                 goto out;
 698         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
 699         cpuset_update(set, mask);
 700 out:
 701         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 702
 703         return (error);
 704 }
 705
 706 /*
 707  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
 708  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
 709  * empty as well as RDONLY flags.
 710  */
 711 static int
 712 cpuset_testupdate_domain(struct cpuset *set, struct domainset *dset,
 713     struct domainset *orig, int *count, int check_mask)
 714 {
 715         struct cpuset *nset;
 716         struct domainset *domain;
 717         struct domainset newset;
 718         int error;
 719
 720         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 721         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
 722                 return (EPERM);
 723         domain = set->cs_domain;
 724         domainset_copy(domain, &newset);
 725         if (!domainset_equal(domain, orig)) {
 726                 if (!domainset_restrict(domain, dset))
 727                         return (EDEADLK);
 728                 DOMAINSET_AND(&newset.ds_mask, &dset->ds_mask);
 729                 /* Count the number of domains that are changing. */
 730                 (*count)++;
 731         }
 732         error = 0;
 733         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 734                 if ((error = cpuset_testupdate_domain(nset, &newset, domain,
 735                     count, 1)) != 0)
 736                         break;
 737         return (error);
 738 }
 739
 740 /*
 741  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
 742  */
 743 static void
 744 cpuset_update_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain,
 745     struct domainset *orig, struct domainlist *domains)
 746 {
 747         struct cpuset *nset;
 748
 749         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 750         /*
 751          * If this domainset has changed from the parent we must calculate
 752          * a new set.  Otherwise it simply inherits from the parent.  When
 753          * we inherit from the parent we get a new mask and policy.  If the
 754          * set is modified from the parent we keep the policy and only
 755          * update the mask.
 756          */
 757         if (set->cs_domain != orig) {
 758                 orig = set->cs_domain;
 759                 set->cs_domain = domainset_shadow(domain, orig, domains);
 760         } else
 761                 set->cs_domain = domain;
 762         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 763                 cpuset_update_domain(nset, set->cs_domain, orig, domains);
 764
 765         return;
 766 }
 767
 768 /*
 769  * Modify the set 'set' to use a copy the domainset provided.  Apply this new
 770  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
 771  * applying the changes.
 772  */
 773 static int
 774 cpuset_modify_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain)
 775 {
 776         struct domainlist domains;
 777         struct domainset temp;
 778         struct domainset *dset;
 779         struct cpuset *root;
 780         int ndomains, needed;
 781         int error;
 782
 783         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
 784         if (error)
 785                 return (error);
 786         /*
 787          * In case we are called from within the jail
 788          * we do not allow modifying the dedicated root
 789          * cpuset of the jail but may still allow to
 790          * change child sets.
 791          */
 792         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
 793             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
 794                 return (EPERM);
 795         domainset_freelist_init(&domains, 0);
 796         domain = domainset_create(domain);
 797         ndomains = needed = 0;
 798         do {
 799                 if (ndomains < needed) {
 800                         domainset_freelist_add(&domains, needed - ndomains);
 801                         ndomains = needed;
 802                 }
 803                 root = cpuset_getroot(set);
 804                 mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 805                 dset = root->cs_domain;
 806                 /*
 807                  * Verify that we have access to this set of domains.
 808                  */
 809                 if (!domainset_valid(dset, domain)) {
 810                         error = EINVAL;
 811                         goto out;
 812                 }
 813                 /*
 814                  * If applying prefer we keep the current set as the fallback.
 815                  */
 816                 if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 817                         DOMAINSET_COPY(&set->cs_domain->ds_mask,
 818                             &domain->ds_mask);
 819                 /*
 820                  * Determine whether we can apply this set of domains and
 821                  * how many new domain structures it will require.
 822                  */
 823                 domainset_copy(domain, &temp);
 824                 needed = 0;
 825                 error = cpuset_testupdate_domain(set, &temp, set->cs_domain,
 826                     &needed, 0);
 827                 if (error)
 828                         goto out;
 829         } while (ndomains < needed);
 830         dset = set->cs_domain;
 831         cpuset_update_domain(set, domain, dset, &domains);
 832 out:
 833         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 834         domainset_freelist_free(&domains);
 835         if (error == 0)
 836                 domainset_notify();
 837
 838         return (error);
 839 }
 840
 841 /*
 842  * Resolve the 'which' parameter of several cpuset apis.
 843  *
 844  * For WHICH_PID and WHICH_TID return a locked proc and valid proc/tid.  Also
 845  * checks for permission via p_cansched().
 846  *
 847  * For WHICH_SET returns a valid set with a new reference.
 848  *
 849  * -1 may be supplied for any argument to mean the current proc/thread or
 850  * the base set of the current thread.  May fail with ESRCH/EPERM.
 851  */
 852 int
 853 cpuset_which(cpuwhich_t which, id_t id, struct proc **pp, struct thread **tdp,
 854     struct cpuset **setp)
 855 {
 856         struct cpuset *set;
 857         struct thread *td;
 858         struct proc *p;
 859         int error;
 860
 861         *pp = p = NULL;
 862         *tdp = td = NULL;
 863         *setp = set = NULL;
 864         switch (which) {
 865         case CPU_WHICH_PID:
 866                 if (id == -1) {
 867                         PROC_LOCK(curproc);
 868                         p = curproc;
 869                         break;
 870                 }
 871                 if ((p = pfind(id)) == NULL)
 872                         return (ESRCH);
 873                 break;
 874         case CPU_WHICH_TID:
 875                 if (id == -1) {
 876                         PROC_LOCK(curproc);
 877                         p = curproc;
 878                         td = curthread;
 879                         break;
 880                 }
 881                 td = tdfind(id, -1);
 882                 if (td == NULL)
 883                         return (ESRCH);
 884                 p = td->td_proc;
 885                 break;
 886         case CPU_WHICH_CPUSET:
 887                 if (id == -1) {
 888                         thread_lock(curthread);
 889                         set = cpuset_refbase(curthread->td_cpuset);
 890                         thread_unlock(curthread);
 891                 } else
 892                         set = cpuset_lookup(id, curthread);
 893                 if (set) {
 894                         *setp = set;
 895                         return (0);
 896                 }
 897                 return (ESRCH);
 898         case CPU_WHICH_JAIL:
 899         {
 900                 /* Find `set' for prison with given id. */
 901                 struct prison *pr;
 902
 903                 sx_slock(&allprison_lock);
 904                 pr = prison_find_child(curthread->td_ucred->cr_prison, id);
 905                 sx_sunlock(&allprison_lock);
 906                 if (pr == NULL)
 907                         return (ESRCH);
 908                 cpuset_ref(pr->pr_cpuset);
 909                 *setp = pr->pr_cpuset;
 910                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
 911                 return (0);
 912         }
 913         case CPU_WHICH_IRQ:
 914         case CPU_WHICH_DOMAIN:
 915                 return (0);
 916         default:
 917                 return (EINVAL);
 918         }
 919         error = p_cansched(curthread, p);
 920         if (error) {
 921                 PROC_UNLOCK(p);
 922                 return (error);
 923         }
 924         if (td == NULL)
 925                 td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
 926         *pp = p;
 927         *tdp = td;
 928         return (0);
 929 }
 930
 931 static int
 932 cpuset_testshadow(struct cpuset *set, const cpuset_t *mask,
 933     const struct domainset *domain)
 934 {
 935         struct cpuset *parent;
 936         struct domainset *dset;
 937
 938         parent = cpuset_getbase(set);
 939         /*
 940          * If we are restricting a cpu mask it must be a subset of the
 941          * parent or invalid CPUs have been specified.
 942          */
 943         if (mask != NULL && !CPU_SUBSET(&parent->cs_mask, mask))
 944                 return (EINVAL);
 945
 946         /*
 947          * If we are restricting a domain mask it must be a subset of the
 948          * parent or invalid domains have been specified.
 949          */
 950         dset = parent->cs_domain;
 951         if (domain != NULL && !domainset_valid(dset, domain))
 952                 return (EINVAL);
 953
 954         return (0);
 955 }
 956
 957 /*
 958  * Create an anonymous set with the provided mask in the space provided by
 959  * 'nset'.  If the passed in set is anonymous we use its parent otherwise
 960  * the new set is a child of 'set'.
 961  */
 962 static int
 963 cpuset_shadow(struct cpuset *set, struct cpuset **nsetp,
 964    const cpuset_t *mask, const struct domainset *domain,
 965    struct setlist *cpusets, struct domainlist *domains)
 966 {
 967         struct cpuset *parent;
 968         struct cpuset *nset;
 969         struct domainset *dset;
 970         struct domainset *d;
 971         int error;
 972
 973         error = cpuset_testshadow(set, mask, domain);
 974         if (error)
 975                 return (error);
 976
 977         parent = cpuset_getbase(set);
 978         dset = parent->cs_domain;
 979         if (mask == NULL)
 980                 mask = &set->cs_mask;
 981         if (domain != NULL)
 982                 d = domainset_shadow(dset, domain, domains);
 983         else
 984                 d = set->cs_domain;
 985         nset = LIST_FIRST(cpusets);
 986         error = _cpuset_create(nset, parent, mask, d, CPUSET_INVALID);
 987         if (error == 0) {
 988                 LIST_REMOVE(nset, cs_link);
 989                 *nsetp = nset;
 990         }
 991         return (error);
 992 }
 993
 994 static struct cpuset *
 995 cpuset_update_thread(struct thread *td, struct cpuset *nset)
 996 {
 997         struct cpuset *tdset;
 998
 999         tdset = td->td_cpuset;
1000         td->td_cpuset = nset;
1001         td->td_domain.dr_policy = nset->cs_domain;
1002         sched_affinity(td);
1003
1004         return (tdset);
1005 }
1006
1007 static int
1008 cpuset_setproc_test_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1009     struct domainset *domain)
1010 {
1011         struct cpuset *parent;
1012
1013         parent = cpuset_getbase(tdset);
1014         if (mask == NULL)
1015                 mask = &tdset->cs_mask;
1016         if (domain == NULL)
1017                 domain = tdset->cs_domain;
1018         return cpuset_testshadow(parent, mask, domain);
1019 }
1020
1021 static int
1022 cpuset_setproc_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1023     struct domainset *domain, struct cpuset **nsetp,
1024     struct setlist *freelist, struct domainlist *domainlist)
1025 {
1026         struct cpuset *parent;
1027
1028         parent = cpuset_getbase(tdset);
1029         if (mask == NULL)
1030                 mask = &tdset->cs_mask;
1031         if (domain == NULL)
1032                 domain = tdset->cs_domain;
1033         return cpuset_shadow(parent, nsetp, mask, domain, freelist,
1034             domainlist);
1035 }
1036
1037 static int
1038 cpuset_setproc_setthread_mask(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1039     cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1040 {
1041         struct cpuset *parent;
1042
1043         parent = cpuset_getbase(tdset);
1044
1045         /*
1046          * If the thread restricted its mask then apply that same
1047          * restriction to the new set, otherwise take it wholesale.
1048          */
1049         if (CPU_CMP(&tdset->cs_mask, &parent->cs_mask) != 0) {
1050                 CPU_COPY(&tdset->cs_mask, mask);
1051                 CPU_AND(mask, &set->cs_mask);
1052         } else
1053                 CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1054
1055         /*
1056          * If the thread restricted the domain then we apply the
1057          * restriction to the new set but retain the policy.
1058          */
1059         if (tdset->cs_domain != parent->cs_domain) {
1060                 domainset_copy(tdset->cs_domain, domain);
1061                 DOMAINSET_AND(&domain->ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1062         } else
1063                 domainset_copy(set->cs_domain, domain);
1064
1065         if (CPU_EMPTY(mask) || DOMAINSET_EMPTY(&domain->ds_mask))
1066                 return (EDEADLK);
1067
1068         return (0);
1069 }
1070
1071 static int
1072 cpuset_setproc_test_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set)
1073 {
1074         struct domainset domain;
1075         cpuset_t mask;
1076
1077         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID)
1078                 return (0);
1079         return cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1080 }
1081
1082 static int
1083 cpuset_setproc_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1084     struct cpuset **nsetp, struct setlist *freelist,
1085     struct domainlist *domainlist)
1086 {
1087         struct domainset domain;
1088         cpuset_t mask;
1089         int error;
1090
1091         /*
1092          * If we're replacing on a thread that has not constrained the
1093          * original set we can simply accept the new set.
1094          */
1095         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID) {
1096                 *nsetp = cpuset_ref(set);
1097                 return (0);
1098         }
1099         error = cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1100         if (error)
1101                 return (error);
1102
1103         return cpuset_shadow(set, nsetp, &mask, &domain, freelist,
1104             domainlist);
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Handle three cases for updating an entire process.
1109  *
1110  * 1) Set is non-null.  This reparents all anonymous sets to the provided
1111  *    set and replaces all non-anonymous td_cpusets with the provided set.
1112  * 2) Mask is non-null.  This replaces or creates anonymous sets for every
1113  *    thread with the existing base as a parent.
1114  * 3) domain is non-null.  This creates anonymous sets for every thread
1115  *    and replaces the domain set.
1116  *
1117  * This is overly complicated because we can't allocate while holding a
1118  * spinlock and spinlocks must be held while changing and examining thread
1119  * state.
1120  */
1121 static int
1122 cpuset_setproc(pid_t pid, struct cpuset *set, cpuset_t *mask,
1123     struct domainset *domain)
1124 {
1125         struct setlist freelist;
1126         struct setlist droplist;
1127         struct domainlist domainlist;
1128         struct cpuset *nset;
1129         struct thread *td;
1130         struct proc *p;
1131         int threads;
1132         int nfree;
1133         int error;
1134
1135         /*
1136          * The algorithm requires two passes due to locking considerations.
1137          *
1138          * 1) Lookup the process and acquire the locks in the required order.
1139          * 2) If enough cpusets have not been allocated release the locks and
1140          *    allocate them.  Loop.
1141          */
1142         cpuset_freelist_init(&freelist, 1);
1143         domainset_freelist_init(&domainlist, 1);
1144         nfree = 1;
1145         LIST_INIT(&droplist);
1146         nfree = 0;
1147         for (;;) {
1148                 error = cpuset_which(CPU_WHICH_PID, pid, &p, &td, &nset);
1149                 if (error)
1150                         goto out;
1151                 if (nfree >= p->p_numthreads)
1152                         break;
1153                 threads = p->p_numthreads;
1154                 PROC_UNLOCK(p);
1155                 if (nfree < threads) {
1156                         cpuset_freelist_add(&freelist, threads - nfree);
1157                         domainset_freelist_add(&domainlist, threads - nfree);
1158                         nfree = threads;
1159                 }
1160         }
1161         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1162         /*
1163          * Now that the appropriate locks are held and we have enough cpusets,
1164          * make sure the operation will succeed before applying changes. The
1165          * proc lock prevents td_cpuset from changing between calls.
1166          */
1167         error = 0;
1168         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1169                 thread_lock(td);
1170                 if (set != NULL)
1171                         error = cpuset_setproc_test_setthread(td->td_cpuset,
1172                             set);
1173                 else
1174                         error = cpuset_setproc_test_maskthread(td->td_cpuset,
1175                             mask, domain);
1176                 thread_unlock(td);
1177                 if (error)
1178                         goto unlock_out;
1179         }
1180         /*
1181          * Replace each thread's cpuset while using deferred release.  We
1182          * must do this because the thread lock must be held while operating
1183          * on the thread and this limits the type of operations allowed.
1184          */
1185         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1186                 thread_lock(td);
1187                 if (set != NULL)
1188                         error = cpuset_setproc_setthread(td->td_cpuset, set,
1189                             &nset, &freelist, &domainlist);
1190                 else
1191                         error = cpuset_setproc_maskthread(td->td_cpuset, mask,
1192                             domain, &nset, &freelist, &domainlist);
1193                 if (error) {
1194                         thread_unlock(td);
1195                         break;
1196                 }
1197                 cpuset_rel_defer(&droplist, cpuset_update_thread(td, nset));
1198                 thread_unlock(td);
1199         }
1200 unlock_out:
1201         PROC_UNLOCK(p);
1202 out:
1203         while ((nset = LIST_FIRST(&droplist)) != NULL)
1204                 cpuset_rel_complete(nset);
1205         cpuset_freelist_free(&freelist);
1206         domainset_freelist_free(&domainlist);
1207         return (error);
1208 }
1209
1210 static int
1211 bitset_strprint(char *buf, size_t bufsiz, const struct bitset *set, int setlen)
1212 {
1213         size_t bytes;
1214         int i, once;
1215         char *p;
1216
1217         once = 0;
1218         p = buf;
1219         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1220                 if (once != 0) {
1221                         if (bufsiz < 1)
1222                                 return (0);
1223                         *p = ',';
1224                         p++;
1225                         bufsiz--;
1226                 } else
1227                         once = 1;
1228                 if (bufsiz < sizeof(__STRING(ULONG_MAX)))
1229                         return (0);
1230                 bytes = snprintf(p, bufsiz, "%lx", set->__bits[i]);
1231                 p += bytes;
1232                 bufsiz -= bytes;
1233         }
1234         return (p - buf);
1235 }
1236
1237 static int
1238 bitset_strscan(struct bitset *set, int setlen, const char *buf)
1239 {
1240         int i, ret;
1241         const char *p;
1242
1243         BIT_ZERO(setlen, set);
1244         p = buf;
1245         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1246                 if (*p == ',') {
1247                         p++;
1248                         continue;
1249                 }
1250                 ret = sscanf(p, "%lx", &set->__bits[i]);
1251                 if (ret == 0 || ret == -1)
1252                         break;
1253                 while (isxdigit(*p))
1254                         p++;
1255         }
1256         return (p - buf);
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Return a string representing a valid layout for a cpuset_t object.
1261  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1262  */
1263 char *
1264 cpusetobj_strprint(char *buf, const cpuset_t *set)
1265 {
1266
1267         bitset_strprint(buf, CPUSETBUFSIZ, (const struct bitset *)set,
1268             CPU_SETSIZE);
1269         return (buf);
1270 }
1271
1272 /*
1273  * Build a valid cpuset_t object from a string representation.
1274  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1275  */
1276 int
1277 cpusetobj_strscan(cpuset_t *set, const char *buf)
1278 {
1279         char p;
1280
1281         if (strlen(buf) > CPUSETBUFSIZ - 1)
1282                 return (-1);
1283
1284         p = buf[bitset_strscan((struct bitset *)set, CPU_SETSIZE, buf)];
1285         if (p != '\0')
1286                 return (-1);
1287
1288         return (0);
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Handle a domainset specifier in the sysctl tree.  A poiner to a pointer to
1293  * a domainset is in arg1.  If the user specifies a valid domainset the
1294  * pointer is updated.
1295  *
1296  * Format is:
1297  * hex mask word 0,hex mask word 1,...:decimal policy:decimal preferred
1298  */
1299 int
1300 sysctl_handle_domainset(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1301 {
1302         char buf[DOMAINSETBUFSIZ];
1303         struct domainset *dset;
1304         struct domainset key;
1305         int policy, prefer, error;
1306         char *p;
1307
1308         dset = *(struct domainset **)arg1;
1309         error = 0;
1310
1311         if (dset != NULL) {
1312                 p = buf + bitset_strprint(buf, DOMAINSETBUFSIZ,
1313                     (const struct bitset *)&dset->ds_mask, DOMAINSET_SETSIZE);
1314                 sprintf(p, ":%d:%d", dset->ds_policy, dset->ds_prefer);
1315         } else
1316                 sprintf(buf, "<NULL>");
1317         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1318         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1319                 return (error);
1320
1321         /*
1322          * Read in and validate the string.
1323          */
1324         memset(&key, 0, sizeof(key));
1325         p = &buf[bitset_strscan((struct bitset *)&key.ds_mask,
1326             DOMAINSET_SETSIZE, buf)];
1327         if (p == buf)
1328                 return (EINVAL);
1329         if (sscanf(p, ":%d:%d", &policy, &prefer) != 2)
1330                 return (EINVAL);
1331         key.ds_policy = policy;
1332         key.ds_prefer = prefer;
1333
1334         /* Domainset_create() validates the policy.*/
1335         dset = domainset_create(&key);
1336         if (dset == NULL)
1337                 return (EINVAL);
1338         *(struct domainset **)arg1 = dset;
1339
1340         return (error);
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Apply an anonymous mask or a domain to a single thread.
1345  */
1346 static int
1347 _cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1348 {
1349         struct setlist cpusets;
1350         struct domainlist domainlist;
1351         struct cpuset *nset;
1352         struct cpuset *set;
1353         struct thread *td;
1354         struct proc *p;
1355         int error;
1356
1357         cpuset_freelist_init(&cpusets, 1);
1358         domainset_freelist_init(&domainlist, domain != NULL);
1359         error = cpuset_which(CPU_WHICH_TID, id, &p, &td, &set);
1360         if (error)
1361                 goto out;
1362         set = NULL;
1363         thread_lock(td);
1364         error = cpuset_shadow(td->td_cpuset, &nset, mask, domain,
1365             &cpusets, &domainlist);
1366         if (error == 0)
1367                 set = cpuset_update_thread(td, nset);
1368         thread_unlock(td);
1369         PROC_UNLOCK(p);
1370         if (set)
1371                 cpuset_rel(set);
1372 out:
1373         cpuset_freelist_free(&cpusets);
1374         domainset_freelist_free(&domainlist);
1375         return (error);
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Apply an anonymous mask to a single thread.
1380  */
1381 int
1382 cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask)
1383 {
1384
1385         return _cpuset_setthread(id, mask, NULL);
1386 }
1387
1388 /*
1389  * Apply new cpumask to the ithread.
1390  */
1391 int
1392 cpuset_setithread(lwpid_t id, int cpu)
1393 {
1394         cpuset_t mask;
1395
1396         CPU_ZERO(&mask);
1397         if (cpu == NOCPU)
1398                 CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
1399         else
1400                 CPU_SET(cpu, &mask);
1401         return _cpuset_setthread(id, &mask, NULL);
1402 }
1403
1404 /*
1405  * Initialize static domainsets after NUMA information is available.  This is
1406  * called before memory allocators are initialized.
1407  */
1408 void
1409 domainset_init(void)
1410 {
1411         struct domainset *dset;
1412         int i;
1413
1414         dset = &domainset_roundrobin;
1415         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1416         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1417         dset->ds_prefer = -1;
1418         _domainset_create(dset, NULL);
1419
1420         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++) {
1421                 dset = &domainset_fixed[i];
1422                 DOMAINSET_ZERO(&dset->ds_mask);
1423                 DOMAINSET_SET(i, &dset->ds_mask);
1424                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1425                 _domainset_create(dset, NULL);
1426
1427                 dset = &domainset_prefer[i];
1428                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1429                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_PREFER;
1430                 dset->ds_prefer = i;
1431                 _domainset_create(dset, NULL);
1432         }
1433 }
1434
1435 /*
1436  * Create the domainset for cpuset 0, 1 and cpuset 2.
1437  */
1438 void
1439 domainset_zero(void)
1440 {
1441         struct domainset *dset, *tmp;
1442
1443         mtx_init(&cpuset_lock, "cpuset", NULL, MTX_SPIN | MTX_RECURSE);
1444
1445         dset = &domainset0;
1446         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1447         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_FIRSTTOUCH;
1448         dset->ds_prefer = -1;
1449         curthread->td_domain.dr_policy = _domainset_create(dset, NULL);
1450
1451         domainset_copy(dset, &domainset2);
1452         domainset2.ds_policy = DOMAINSET_POLICY_INTERLEAVE;
1453         kernel_object->domain.dr_policy = _domainset_create(&domainset2, NULL);
1454
1455         /* Remove empty domains from the global policies. */
1456         LIST_FOREACH_SAFE(dset, &cpuset_domains, ds_link, tmp)
1457                 if (domainset_empty_vm(dset))
1458                         LIST_REMOVE(dset, ds_link);
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Creates system-wide cpusets and the cpuset for thread0 including three
1463  * sets:
1464  *
1465  * 0 - The root set which should represent all valid processors in the
1466  *     system.  It is initially created with a mask of all processors
1467  *     because we don't know what processors are valid until cpuset_init()
1468  *     runs.  This set is immutable.
1469  * 1 - The default set which all processes are a member of until changed.
1470  *     This allows an administrator to move all threads off of given cpus to
1471  *     dedicate them to high priority tasks or save power etc.
1472  * 2 - The kernel set which allows restriction and policy to be applied only
1473  *     to kernel threads and the kernel_object.
1474  */
1475 struct cpuset *
1476 cpuset_thread0(void)
1477 {
1478         struct cpuset *set;
1479         int i;
1480         int error __unused;
1481
1482         cpuset_zone = uma_zcreate("cpuset", sizeof(struct cpuset), NULL, NULL,
1483             NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1484         domainset_zone = uma_zcreate("domainset", sizeof(struct domainset),
1485             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1486
1487         /*
1488          * Create the root system set (0) for the whole machine.  Doesn't use
1489          * cpuset_create() due to NULL parent.
1490          */
1491         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1492         CPU_COPY(&all_cpus, &set->cs_mask);
1493         LIST_INIT(&set->cs_children);
1494         LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
1495         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
1496         set->cs_flags = CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY;
1497         set->cs_domain = &domainset0;
1498         cpuset_zero = set;
1499         cpuset_root = &set->cs_mask;
1500
1501         /*
1502          * Now derive a default (1), modifiable set from that to give out.
1503          */
1504         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1505         error = _cpuset_create(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 1);
1506         KASSERT(error == 0, ("Error creating default set: %d\n", error));
1507         cpuset_default = set;
1508         /*
1509          * Create the kernel set (2).
1510          */
1511         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1512         error = _cpuset_create(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 2);
1513         KASSERT(error == 0, ("Error creating kernel set: %d\n", error));
1514         set->cs_domain = &domainset2;
1515         cpuset_kernel = set;
1516
1517         /*
1518          * Initialize the unit allocator. 0 and 1 are allocated above.
1519          */
1520         cpuset_unr = new_unrhdr(3, INT_MAX, NULL);
1521
1522         /*
1523          * If MD code has not initialized per-domain cpusets, place all
1524          * CPUs in domain 0.
1525          */
1526         for (i = 0; i < MAXMEMDOM; i++)
1527                 if (!CPU_EMPTY(&cpuset_domain[i]))
1528                         goto domains_set;
1529         CPU_COPY(&all_cpus, &cpuset_domain[0]);
1530 domains_set:
1531
1532         return (cpuset_default);
1533 }
1534
1535 void
1536 cpuset_kernthread(struct thread *td)
1537 {
1538         struct cpuset *set;
1539
1540         thread_lock(td);
1541         set = td->td_cpuset;
1542         td->td_cpuset = cpuset_ref(cpuset_kernel);
1543         thread_unlock(td);
1544         cpuset_rel(set);
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Create a cpuset, which would be cpuset_create() but
1549  * mark the new 'set' as root.
1550  *
1551  * We are not going to reparent the td to it.  Use cpuset_setproc_update_set()
1552  * for that.
1553  *
1554  * In case of no error, returns the set in *setp locked with a reference.
1555  */
1556 int
1557 cpuset_create_root(struct prison *pr, struct cpuset **setp)
1558 {
1559         struct cpuset *set;
1560         int error;
1561
1562         KASSERT(pr != NULL, ("[%s:%d] invalid pr", __func__, __LINE__));
1563         KASSERT(setp != NULL, ("[%s:%d] invalid setp", __func__, __LINE__));
1564
1565         set = NULL;
1566         error = cpuset_create(&set, pr->pr_cpuset, &pr->pr_cpuset->cs_mask);
1567         if (error)
1568                 return (error);
1569
1570         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] cpuset_create returned invalid data",
1571             __func__, __LINE__));
1572
1573         /* Mark the set as root. */
1574         set->cs_flags |= CPU_SET_ROOT;
1575         *setp = set;
1576
1577         return (0);
1578 }
1579
1580 int
1581 cpuset_setproc_update_set(struct proc *p, struct cpuset *set)
1582 {
1583         int error;
1584
1585         KASSERT(p != NULL, ("[%s:%d] invalid proc", __func__, __LINE__));
1586         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] invalid set", __func__, __LINE__));
1587
1588         cpuset_ref(set);
1589         error = cpuset_setproc(p->p_pid, set, NULL, NULL);
1590         if (error)
1591                 return (error);
1592         cpuset_rel(set);
1593         return (0);
1594 }
1595
1596 /*
1597  * In Capability mode, the only accesses that are permitted are to the current
1598  * thread and process' CPU and domain sets.
1599  */
1600 static int
1601 cpuset_check_capabilities(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1602     id_t id)
1603 {
1604         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
1605                 if (level != CPU_LEVEL_WHICH)
1606                         return (ECAPMODE);
1607                 if (which != CPU_WHICH_TID && which != CPU_WHICH_PID)
1608                         return (ECAPMODE);
1609                 if (id != -1 &&
1610                     !(which == CPU_WHICH_TID && id == td->td_tid) &&
1611                     !(which == CPU_WHICH_PID && id == td->td_proc->p_pid))
1612                         return (ECAPMODE);
1613         }
1614         return (0);
1615 }
1616
1617 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1618 struct cpuset_args {
1619         cpusetid_t      *setid;
1620 };
1621 #endif
1622 int
1623 sys_cpuset(struct thread *td, struct cpuset_args *uap)
1624 {
1625         struct cpuset *root;
1626         struct cpuset *set;
1627         int error;
1628
1629         thread_lock(td);
1630         root = cpuset_refroot(td->td_cpuset);
1631         thread_unlock(td);
1632         set = NULL;
1633         error = cpuset_create(&set, root, &root->cs_mask);
1634         cpuset_rel(root);
1635         if (error)
1636                 return (error);
1637         error = copyout(&set->cs_id, uap->setid, sizeof(set->cs_id));
1638         if (error == 0)
1639                 error = cpuset_setproc(-1, set, NULL, NULL);
1640         cpuset_rel(set);
1641         return (error);
1642 }
1643
1644 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1645 struct cpuset_setid_args {
1646         cpuwhich_t      which;
1647         id_t            id;
1648         cpusetid_t      setid;
1649 };
1650 #endif
1651 int
1652 sys_cpuset_setid(struct thread *td, struct cpuset_setid_args *uap)
1653 {
1654
1655         return (kern_cpuset_setid(td, uap->which, uap->id, uap->setid));
1656 }
1657
1658 int
1659 kern_cpuset_setid(struct thread *td, cpuwhich_t which,
1660     id_t id, cpusetid_t setid)
1661 {
1662         struct cpuset *set;
1663         int error;
1664
1665         /*
1666          * Presently we only support per-process sets.
1667          */
1668         if (which != CPU_WHICH_PID)
1669                 return (EINVAL);
1670         set = cpuset_lookup(setid, td);
1671         if (set == NULL)
1672                 return (ESRCH);
1673         error = cpuset_setproc(id, set, NULL, NULL);
1674         cpuset_rel(set);
1675         return (error);
1676 }
1677
1678 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1679 struct cpuset_getid_args {
1680         cpulevel_t      level;
1681         cpuwhich_t      which;
1682         id_t            id;
1683         cpusetid_t      *setid;
1684 };
1685 #endif
1686 int
1687 sys_cpuset_getid(struct thread *td, struct cpuset_getid_args *uap)
1688 {
1689
1690         return (kern_cpuset_getid(td, uap->level, uap->which, uap->id,
1691             uap->setid));
1692 }
1693
1694 int
1695 kern_cpuset_getid(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1696     id_t id, cpusetid_t *setid)
1697 {
1698         struct cpuset *nset;
1699         struct cpuset *set;
1700         struct thread *ttd;
1701         struct proc *p;
1702         cpusetid_t tmpid;
1703         int error;
1704
1705         if (level == CPU_LEVEL_WHICH && which != CPU_WHICH_CPUSET)
1706                 return (EINVAL);
1707         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1708         if (error)
1709                 return (error);
1710         switch (which) {
1711         case CPU_WHICH_TID:
1712         case CPU_WHICH_PID:
1713                 thread_lock(ttd);
1714                 set = cpuset_refbase(ttd->td_cpuset);
1715                 thread_unlock(ttd);
1716                 PROC_UNLOCK(p);
1717                 break;
1718         case CPU_WHICH_CPUSET:
1719         case CPU_WHICH_JAIL:
1720                 break;
1721         case CPU_WHICH_IRQ:
1722         case CPU_WHICH_DOMAIN:
1723                 return (EINVAL);
1724         }
1725         switch (level) {
1726         case CPU_LEVEL_ROOT:
1727                 nset = cpuset_refroot(set);
1728                 cpuset_rel(set);
1729                 set = nset;
1730                 break;
1731         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1732                 break;
1733         case CPU_LEVEL_WHICH:
1734                 break;
1735         }
1736         tmpid = set->cs_id;
1737         cpuset_rel(set);
1738         if (error == 0)
1739                 error = copyout(&tmpid, setid, sizeof(tmpid));
1740
1741         return (error);
1742 }
1743
1744 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1745 struct cpuset_getaffinity_args {
1746         cpulevel_t      level;
1747         cpuwhich_t      which;
1748         id_t            id;
1749         size_t          cpusetsize;
1750         cpuset_t        *mask;
1751 };
1752 #endif
1753 int
1754 sys_cpuset_getaffinity(struct thread *td, struct cpuset_getaffinity_args *uap)
1755 {
1756
1757         return (kern_cpuset_getaffinity(td, uap->level, uap->which,
1758             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1759 }
1760
1761 int
1762 kern_cpuset_getaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1763     id_t id, size_t cpusetsize, cpuset_t *maskp)
1764 {
1765         struct thread *ttd;
1766         struct cpuset *nset;
1767         struct cpuset *set;
1768         struct proc *p;
1769         cpuset_t *mask;
1770         int error;
1771         size_t size;
1772
1773         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1774                 return (ERANGE);
1775         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1776         if (error != 0)
1777                 return (error);
1778         size = cpusetsize;
1779         mask = malloc(size, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1780         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1781         if (error)
1782                 goto out;
1783         switch (level) {
1784         case CPU_LEVEL_ROOT:
1785         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1786                 switch (which) {
1787                 case CPU_WHICH_TID:
1788                 case CPU_WHICH_PID:
1789                         thread_lock(ttd);
1790                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1791                         thread_unlock(ttd);
1792                         break;
1793                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1794                 case CPU_WHICH_JAIL:
1795                         break;
1796                 case CPU_WHICH_IRQ:
1797                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1798                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1799                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1800                         error = EINVAL;
1801                         goto out;
1802                 }
1803                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
1804                         nset = cpuset_refroot(set);
1805                 else
1806                         nset = cpuset_refbase(set);
1807                 CPU_COPY(&nset->cs_mask, mask);
1808                 cpuset_rel(nset);
1809                 break;
1810         case CPU_LEVEL_WHICH:
1811                 switch (which) {
1812                 case CPU_WHICH_TID:
1813                         thread_lock(ttd);
1814                         CPU_COPY(&ttd->td_cpuset->cs_mask, mask);
1815                         thread_unlock(ttd);
1816                         break;
1817                 case CPU_WHICH_PID:
1818                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
1819                                 thread_lock(ttd);
1820                                 CPU_OR(mask, &ttd->td_cpuset->cs_mask);
1821                                 thread_unlock(ttd);
1822                         }
1823                         break;
1824                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1825                 case CPU_WHICH_JAIL:
1826                         CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1827                         break;
1828                 case CPU_WHICH_IRQ:
1829                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1830                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1831                         error = intr_getaffinity(id, which, mask);
1832                         break;
1833                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1834                         if (id < 0 || id >= MAXMEMDOM)
1835                                 error = ESRCH;
1836                         else
1837                                 CPU_COPY(&cpuset_domain[id], mask);
1838                         break;
1839                 }
1840                 break;
1841         default:
1842                 error = EINVAL;
1843                 break;
1844         }
1845         if (set)
1846                 cpuset_rel(set);
1847         if (p)
1848                 PROC_UNLOCK(p);
1849         if (error == 0)
1850                 error = copyout(mask, maskp, size);
1851 out:
1852         free(mask, M_TEMP);
1853         return (error);
1854 }
1855
1856 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1857 struct cpuset_setaffinity_args {
1858         cpulevel_t      level;
1859         cpuwhich_t      which;
1860         id_t            id;
1861         size_t          cpusetsize;
1862         const cpuset_t  *mask;
1863 };
1864 #endif
1865 int
1866 sys_cpuset_setaffinity(struct thread *td, struct cpuset_setaffinity_args *uap)
1867 {
1868
1869         return (kern_cpuset_setaffinity(td, uap->level, uap->which,
1870             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1871 }
1872
1873 int
1874 kern_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1875     id_t id, size_t cpusetsize, const cpuset_t *maskp)
1876 {
1877         struct cpuset *nset;
1878         struct cpuset *set;
1879         struct thread *ttd;
1880         struct proc *p;
1881         cpuset_t *mask;
1882         int error;
1883
1884         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1885                 return (ERANGE);
1886         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1887         if (error != 0)
1888                 return (error);
1889         mask = malloc(cpusetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1890         error = copyin(maskp, mask, cpusetsize);
1891         if (error)
1892                 goto out;
1893         /*
1894          * Verify that no high bits are set.
1895          */
1896         if (cpusetsize > sizeof(cpuset_t)) {
1897                 char *end;
1898                 char *cp;
1899
1900                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
1901                 end += cpusetsize;
1902                 cp += sizeof(cpuset_t);
1903                 while (cp != end)
1904                         if (*cp++ != 0) {
1905                                 error = EINVAL;
1906                                 goto out;
1907                         }
1908         }
1909         switch (level) {
1910         case CPU_LEVEL_ROOT:
1911         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1912                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1913                 if (error)
1914                         break;
1915                 switch (which) {
1916                 case CPU_WHICH_TID:
1917                 case CPU_WHICH_PID:
1918                         thread_lock(ttd);
1919                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1920                         thread_unlock(ttd);
1921                         PROC_UNLOCK(p);
1922                         break;
1923                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1924                 case CPU_WHICH_JAIL:
1925                         break;
1926                 case CPU_WHICH_IRQ:
1927                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1928                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1929                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1930                         error = EINVAL;
1931                         goto out;
1932                 }
1933                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
1934                         nset = cpuset_refroot(set);
1935                 else
1936                         nset = cpuset_refbase(set);
1937                 error = cpuset_modify(nset, mask);
1938                 cpuset_rel(nset);
1939                 cpuset_rel(set);
1940                 break;
1941         case CPU_LEVEL_WHICH:
1942                 switch (which) {
1943                 case CPU_WHICH_TID:
1944                         error = cpuset_setthread(id, mask);
1945                         break;
1946                 case CPU_WHICH_PID:
1947                         error = cpuset_setproc(id, NULL, mask, NULL);
1948                         break;
1949                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1950                 case CPU_WHICH_JAIL:
1951                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1952                         if (error == 0) {
1953                                 error = cpuset_modify(set, mask);
1954                                 cpuset_rel(set);
1955                         }
1956                         break;
1957                 case CPU_WHICH_IRQ:
1958                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1959                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1960                         error = intr_setaffinity(id, which, mask);
1961                         break;
1962                 default:
1963                         error = EINVAL;
1964                         break;
1965                 }
1966                 break;
1967         default:
1968                 error = EINVAL;
1969                 break;
1970         }
1971 out:
1972         free(mask, M_TEMP);
1973         return (error);
1974 }
1975
1976 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1977 struct cpuset_getdomain_args {
1978         cpulevel_t      level;
1979         cpuwhich_t      which;
1980         id_t            id;
1981         size_t          domainsetsize;
1982         domainset_t     *mask;
1983         int             *policy;
1984 };
1985 #endif
1986 int
1987 sys_cpuset_getdomain(struct thread *td, struct cpuset_getdomain_args *uap)
1988 {
1989
1990         return (kern_cpuset_getdomain(td, uap->level, uap->which,
1991             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
1992 }
1993
1994 int
1995 kern_cpuset_getdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1996     id_t id, size_t domainsetsize, domainset_t *maskp, int *policyp)
1997 {
1998         struct domainset outset;
1999         struct thread *ttd;
2000         struct cpuset *nset;
2001         struct cpuset *set;
2002         struct domainset *dset;
2003         struct proc *p;
2004         domainset_t *mask;
2005         int error;
2006
2007         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2008             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2009                 return (ERANGE);
2010         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2011         if (error != 0)
2012                 return (error);
2013         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2014         bzero(&outset, sizeof(outset));
2015         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2016         if (error)
2017                 goto out;
2018         switch (level) {
2019         case CPU_LEVEL_ROOT:
2020         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2021                 switch (which) {
2022                 case CPU_WHICH_TID:
2023                 case CPU_WHICH_PID:
2024                         thread_lock(ttd);
2025                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2026                         thread_unlock(ttd);
2027                         break;
2028                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2029                 case CPU_WHICH_JAIL:
2030                         break;
2031                 case CPU_WHICH_IRQ:
2032                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2033                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2034                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2035                         error = EINVAL;
2036                         goto out;
2037                 }
2038                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2039                         nset = cpuset_refroot(set);
2040                 else
2041                         nset = cpuset_refbase(set);
2042                 domainset_copy(nset->cs_domain, &outset);
2043                 cpuset_rel(nset);
2044                 break;
2045         case CPU_LEVEL_WHICH:
2046                 switch (which) {
2047                 case CPU_WHICH_TID:
2048                         thread_lock(ttd);
2049                         domainset_copy(ttd->td_cpuset->cs_domain, &outset);
2050                         thread_unlock(ttd);
2051                         break;
2052                 case CPU_WHICH_PID:
2053                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
2054                                 thread_lock(ttd);
2055                                 dset = ttd->td_cpuset->cs_domain;
2056                                 /* Show all domains in the proc. */
2057                                 DOMAINSET_OR(&outset.ds_mask, &dset->ds_mask);
2058                                 /* Last policy wins. */
2059                                 outset.ds_policy = dset->ds_policy;
2060                                 outset.ds_prefer = dset->ds_prefer;
2061                                 thread_unlock(ttd);
2062                         }
2063                         break;
2064                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2065                 case CPU_WHICH_JAIL:
2066                         domainset_copy(set->cs_domain, &outset);
2067                         break;
2068                 case CPU_WHICH_IRQ:
2069                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2070                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2071                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2072                         error = EINVAL;
2073                         break;
2074                 }
2075                 break;
2076         default:
2077                 error = EINVAL;
2078                 break;
2079         }
2080         if (set)
2081                 cpuset_rel(set);
2082         if (p)
2083                 PROC_UNLOCK(p);
2084         /*
2085          * Translate prefer into a set containing only the preferred domain,
2086          * not the entire fallback set.
2087          */
2088         if (outset.ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2089                 DOMAINSET_ZERO(&outset.ds_mask);
2090                 DOMAINSET_SET(outset.ds_prefer, &outset.ds_mask);
2091         }
2092         DOMAINSET_COPY(&outset.ds_mask, mask);
2093         if (error == 0)
2094                 error = copyout(mask, maskp, domainsetsize);
2095         if (error == 0)
2096                 if (suword32(policyp, outset.ds_policy) != 0)
2097                         error = EFAULT;
2098 out:
2099         free(mask, M_TEMP);
2100         return (error);
2101 }
2102
2103 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2104 struct cpuset_setdomain_args {
2105         cpulevel_t      level;
2106         cpuwhich_t      which;
2107         id_t            id;
2108         size_t          domainsetsize;
2109         domainset_t     *mask;
2110         int             policy;
2111 };
2112 #endif
2113 int
2114 sys_cpuset_setdomain(struct thread *td, struct cpuset_setdomain_args *uap)
2115 {
2116
2117         return (kern_cpuset_setdomain(td, uap->level, uap->which,
2118             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
2119 }
2120
2121 int
2122 kern_cpuset_setdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2123     id_t id, size_t domainsetsize, const domainset_t *maskp, int policy)
2124 {
2125         struct cpuset *nset;
2126         struct cpuset *set;
2127         struct thread *ttd;
2128         struct proc *p;
2129         struct domainset domain;
2130         domainset_t *mask;
2131         int error;
2132
2133         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2134             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2135                 return (ERANGE);
2136         if (policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
2137             policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
2138                 return (EINVAL);
2139         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2140         if (error != 0)
2141                 return (error);
2142         memset(&domain, 0, sizeof(domain));
2143         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2144         error = copyin(maskp, mask, domainsetsize);
2145         if (error)
2146                 goto out;
2147         /*
2148          * Verify that no high bits are set.
2149          */
2150         if (domainsetsize > sizeof(domainset_t)) {
2151                 char *end;
2152                 char *cp;
2153
2154                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
2155                 end += domainsetsize;
2156                 cp += sizeof(domainset_t);
2157                 while (cp != end)
2158                         if (*cp++ != 0) {
2159                                 error = EINVAL;
2160                                 goto out;
2161                         }
2162         }
2163         DOMAINSET_COPY(mask, &domain.ds_mask);
2164         domain.ds_policy = policy;
2165
2166         /*
2167          * Sanitize the provided mask.
2168          */
2169         if (!DOMAINSET_SUBSET(&all_domains, &domain.ds_mask)) {
2170                 error = EINVAL;
2171                 goto out;
2172         }
2173
2174         /* Translate preferred policy into a mask and fallback. */
2175         if (policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2176                 /* Only support a single preferred domain. */
2177                 if (DOMAINSET_COUNT(&domain.ds_mask) != 1) {
2178                         error = EINVAL;
2179                         goto out;
2180                 }
2181                 domain.ds_prefer = DOMAINSET_FFS(&domain.ds_mask) - 1;
2182                 /* This will be constrained by domainset_shadow(). */
2183                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &domain.ds_mask);
2184         }
2185
2186         /*
2187          * When given an impossible policy, fall back to interleaving
2188          * across all domains.
2189          */
2190         if (domainset_empty_vm(&domain))
2191                 domainset_copy(&domainset2, &domain);
2192
2193         switch (level) {
2194         case CPU_LEVEL_ROOT:
2195         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2196                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2197                 if (error)
2198                         break;
2199                 switch (which) {
2200                 case CPU_WHICH_TID:
2201                 case CPU_WHICH_PID:
2202                         thread_lock(ttd);
2203                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2204                         thread_unlock(ttd);
2205                         PROC_UNLOCK(p);
2206                         break;
2207                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2208                 case CPU_WHICH_JAIL:
2209                         break;
2210                 case CPU_WHICH_IRQ:
2211                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2212                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2213                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2214                         error = EINVAL;
2215                         goto out;
2216                 }
2217                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2218                         nset = cpuset_refroot(set);
2219                 else
2220                         nset = cpuset_refbase(set);
2221                 error = cpuset_modify_domain(nset, &domain);
2222                 cpuset_rel(nset);
2223                 cpuset_rel(set);
2224                 break;
2225         case CPU_LEVEL_WHICH:
2226                 switch (which) {
2227                 case CPU_WHICH_TID:
2228                         error = _cpuset_setthread(id, NULL, &domain);
2229                         break;
2230                 case CPU_WHICH_PID:
2231                         error = cpuset_setproc(id, NULL, NULL, &domain);
2232                         break;
2233                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2234                 case CPU_WHICH_JAIL:
2235                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2236                         if (error == 0) {
2237                                 error = cpuset_modify_domain(set, &domain);
2238                                 cpuset_rel(set);
2239                         }
2240                         break;
2241                 case CPU_WHICH_IRQ:
2242                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2243                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2244                 default:
2245                         error = EINVAL;
2246                         break;
2247                 }
2248                 break;
2249         default:
2250                 error = EINVAL;
2251                 break;
2252         }
2253 out:
2254         free(mask, M_TEMP);
2255         return (error);
2256 }
2257
2258 #ifdef DDB
2259
2260 static void
2261 ddb_display_bitset(const struct bitset *set, int size)
2262 {
2263         int bit, once;
2264
2265         for (once = 0, bit = 0; bit < size; bit++) {
2266                 if (CPU_ISSET(bit, set)) {
2267                         if (once == 0) {
2268                                 db_printf("%d", bit);
2269                                 once = 1;
2270                         } else
2271                                 db_printf(",%d", bit);
2272                 }
2273         }
2274         if (once == 0)
2275                 db_printf("<none>");
2276 }
2277
2278 void
2279 ddb_display_cpuset(const cpuset_t *set)
2280 {
2281         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, CPU_SETSIZE);
2282 }
2283
2284 static void
2285 ddb_display_domainset(const domainset_t *set)
2286 {
2287         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, DOMAINSET_SETSIZE);
2288 }
2289
2290 DB_SHOW_COMMAND(cpusets, db_show_cpusets)
2291 {
2292         struct cpuset *set;
2293
2294         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link) {
2295                 db_printf("set=%p id=%-6u ref=%-6d flags=0x%04x parent id=%d\n",
2296                     set, set->cs_id, refcount_load(&set->cs_ref), set->cs_flags,
2297                     (set->cs_parent != NULL) ? set->cs_parent->cs_id : 0);
2298                 db_printf("  cpu mask=");
2299                 ddb_display_cpuset(&set->cs_mask);
2300                 db_printf("\n");
2301                 db_printf("  domain policy %d prefer %d mask=",
2302                     set->cs_domain->ds_policy, set->cs_domain->ds_prefer);
2303                 ddb_display_domainset(&set->cs_domain->ds_mask);
2304                 db_printf("\n");
2305                 if (db_pager_quit)
2306                         break;
2307         }
2308 }
2309
2310 DB_SHOW_COMMAND(domainsets, db_show_domainsets)
2311 {
2312         struct domainset *set;
2313
2314         LIST_FOREACH(set, &cpuset_domains, ds_link) {
2315                 db_printf("set=%p policy %d prefer %d cnt %d\n",
2316                     set, set->ds_policy, set->ds_prefer, set->ds_cnt);
2317                 db_printf("  mask =");
2318                 ddb_display_domainset(&set->ds_mask);
2319                 db_printf("\n");
2320         }
2321 }
2322 #endif /* DDB */