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_if_not_last(&set->cs_ref))
 211                 return;
 212         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 213         if (!refcount_release(&set->cs_ref)) {
 214                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 215                 return;
 216         }
 217         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
 218         id = set->cs_id;
 219         if (id != CPUSET_INVALID)
 220                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 221         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 222         cpuset_rel(set->cs_parent);
 223         uma_zfree(cpuset_zone, set);
 224         if (id != CPUSET_INVALID)
 225                 free_unr(cpuset_unr, id);
 226 }
 227
 228 /*
 229  * Deferred release must be used when in a context that is not safe to
 230  * allocate/free.  This places any unreferenced sets on the list 'head'.
 231  */
 232 static void
 233 cpuset_rel_defer(struct setlist *head, struct cpuset *set)
 234 {
 235
 236         if (refcount_release_if_not_last(&set->cs_ref))
 237                 return;
 238         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 239         if (!refcount_release(&set->cs_ref)) {
 240                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 241                 return;
 242         }
 243         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
 244         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
 245                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 246         LIST_INSERT_HEAD(head, set, cs_link);
 247         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 248 }
 249
 250 /*
 251  * Complete a deferred release.  Removes the set from the list provided to
 252  * cpuset_rel_defer.
 253  */
 254 static void
 255 cpuset_rel_complete(struct cpuset *set)
 256 {
 257         cpusetid_t id;
 258
 259         id = set->cs_id;
 260         LIST_REMOVE(set, cs_link);
 261         cpuset_rel(set->cs_parent);
 262         uma_zfree(cpuset_zone, set);
 263         if (id != CPUSET_INVALID)
 264                 free_unr(cpuset_unr, id);
 265 }
 266
 267 /*
 268  * Find a set based on an id.  Returns it with a ref.
 269  */
 270 static struct cpuset *
 271 cpuset_lookup(cpusetid_t setid, struct thread *td)
 272 {
 273         struct cpuset *set;
 274
 275         if (setid == CPUSET_INVALID)
 276                 return (NULL);
 277         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 278         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link)
 279                 if (set->cs_id == setid)
 280                         break;
 281         if (set)
 282                 cpuset_ref(set);
 283         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 284
 285         KASSERT(td != NULL, ("[%s:%d] td is NULL", __func__, __LINE__));
 286         if (set != NULL && jailed(td->td_ucred)) {
 287                 struct cpuset *jset, *tset;
 288
 289                 jset = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset;
 290                 for (tset = set; tset != NULL; tset = tset->cs_parent)
 291                         if (tset == jset)
 292                                 break;
 293                 if (tset == NULL) {
 294                         cpuset_rel(set);
 295                         set = NULL;
 296                 }
 297         }
 298
 299         return (set);
 300 }
 301
 302 /*
 303  * Initialize a set in the space provided in 'set' with the provided parameters.
 304  * The set is returned with a single ref.  May return EDEADLK if the set
 305  * will have no valid cpu based on restrictions from the parent.
 306  */
 307 static int
 308 cpuset_init(struct cpuset *set, struct cpuset *parent,
 309     const cpuset_t *mask, struct domainset *domain, cpusetid_t id)
 310 {
 311
 312         if (domain == NULL)
 313                 domain = parent->cs_domain;
 314         if (mask == NULL)
 315                 mask = &parent->cs_mask;
 316         if (!CPU_OVERLAP(&parent->cs_mask, mask))
 317                 return (EDEADLK);
 318         /* The domain must be prepared ahead of time. */
 319         if (!domainset_valid(parent->cs_domain, domain))
 320                 return (EDEADLK);
 321         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
 322         LIST_INIT(&set->cs_children);
 323         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
 324         set->cs_flags = 0;
 325         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 326         set->cs_domain = domain;
 327         CPU_AND(&set->cs_mask, &parent->cs_mask);
 328         set->cs_id = id;
 329         set->cs_parent = cpuset_ref(parent);
 330         LIST_INSERT_HEAD(&parent->cs_children, set, cs_siblings);
 331         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
 332                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
 333         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 334
 335         return (0);
 336 }
 337
 338 /*
 339  * Create a new non-anonymous set with the requested parent and mask.  May
 340  * return failures if the mask is invalid or a new number can not be
 341  * allocated.
 342  *
 343  * If *setp is not NULL, then it will be used as-is.  The caller must take
 344  * into account that *setp will be inserted at the head of cpuset_ids and
 345  * plan any potentially conflicting cs_link usage accordingly.
 346  */
 347 static int
 348 cpuset_create(struct cpuset **setp, struct cpuset *parent, const cpuset_t *mask)
 349 {
 350         struct cpuset *set;
 351         cpusetid_t id;
 352         int error;
 353         bool dofree;
 354
 355         id = alloc_unr(cpuset_unr);
 356         if (id == -1)
 357                 return (ENFILE);
 358         dofree = (*setp == NULL);
 359         if (*setp != NULL)
 360                 set = *setp;
 361         else
 362                 *setp = set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
 363         error = cpuset_init(set, parent, mask, NULL, id);
 364         if (error == 0)
 365                 return (0);
 366         free_unr(cpuset_unr, id);
 367         if (dofree)
 368                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
 369
 370         return (error);
 371 }
 372
 373 static void
 374 cpuset_freelist_add(struct setlist *list, int count)
 375 {
 376         struct cpuset *set;
 377         int i;
 378
 379         for (i = 0; i < count; i++) {
 380                 set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
 381                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, cs_link);
 382         }
 383 }
 384
 385 static void
 386 cpuset_freelist_init(struct setlist *list, int count)
 387 {
 388
 389         LIST_INIT(list);
 390         cpuset_freelist_add(list, count);
 391 }
 392
 393 static void
 394 cpuset_freelist_free(struct setlist *list)
 395 {
 396         struct cpuset *set;
 397
 398         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
 399                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 400                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
 401         }
 402 }
 403
 404 static void
 405 domainset_freelist_add(struct domainlist *list, int count)
 406 {
 407         struct domainset *set;
 408         int i;
 409
 410         for (i = 0; i < count; i++) {
 411                 set = uma_zalloc(domainset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
 412                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, ds_link);
 413         }
 414 }
 415
 416 static void
 417 domainset_freelist_init(struct domainlist *list, int count)
 418 {
 419
 420         LIST_INIT(list);
 421         domainset_freelist_add(list, count);
 422 }
 423
 424 static void
 425 domainset_freelist_free(struct domainlist *list)
 426 {
 427         struct domainset *set;
 428
 429         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
 430                 LIST_REMOVE(set, ds_link);
 431                 uma_zfree(domainset_zone, set);
 432         }
 433 }
 434
 435 /* Copy a domainset preserving mask and policy. */
 436 static void
 437 domainset_copy(const struct domainset *from, struct domainset *to)
 438 {
 439
 440         DOMAINSET_COPY(&from->ds_mask, &to->ds_mask);
 441         to->ds_policy = from->ds_policy;
 442         to->ds_prefer = from->ds_prefer;
 443 }
 444
 445 /* Return 1 if mask and policy are equal, otherwise 0. */
 446 static int
 447 domainset_equal(const struct domainset *one, const struct domainset *two)
 448 {
 449
 450         return (DOMAINSET_CMP(&one->ds_mask, &two->ds_mask) == 0 &&
 451             one->ds_policy == two->ds_policy &&
 452             one->ds_prefer == two->ds_prefer);
 453 }
 454
 455 /* Return 1 if child is a valid subset of parent. */
 456 static int
 457 domainset_valid(const struct domainset *parent, const struct domainset *child)
 458 {
 459         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 460                 return (DOMAINSET_SUBSET(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
 461         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
 462 }
 463
 464 static int
 465 domainset_restrict(const struct domainset *parent,
 466     const struct domainset *child)
 467 {
 468         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 469                 return (DOMAINSET_OVERLAP(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
 470         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
 471 }
 472
 473 /*
 474  * Lookup or create a domainset.  The key is provided in ds_mask and
 475  * ds_policy.  If the domainset does not yet exist the storage in
 476  * 'domain' is used to insert.  Otherwise this storage is freed to the
 477  * domainset_zone and the existing domainset is returned.
 478  */
 479 static struct domainset *
 480 _domainset_create(struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
 481 {
 482         struct domainset *ndomain;
 483         int i, j;
 484
 485         KASSERT(domain->ds_cnt <= vm_ndomains,
 486             ("invalid domain count in domainset %p", domain));
 487         KASSERT(domain->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER ||
 488             domain->ds_prefer < vm_ndomains,
 489             ("invalid preferred domain in domains %p", domain));
 490
 491         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 492         LIST_FOREACH(ndomain, &cpuset_domains, ds_link)
 493                 if (domainset_equal(ndomain, domain))
 494                         break;
 495         /*
 496          * If the domain does not yet exist we insert it and initialize
 497          * various iteration helpers which are not part of the key.
 498          */
 499         if (ndomain == NULL) {
 500                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_domains, domain, ds_link);
 501                 domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
 502                 for (i = 0, j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
 503                         if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
 504                                 domain->ds_order[j++] = i;
 505         }
 506         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 507         if (ndomain == NULL)
 508                 return (domain);
 509         if (freelist != NULL)
 510                 LIST_INSERT_HEAD(freelist, domain, ds_link);
 511         else
 512                 uma_zfree(domainset_zone, domain);
 513         return (ndomain);
 514
 515 }
 516
 517 /*
 518  * Are any of the domains in the mask empty?  If so, silently
 519  * remove them and update the domainset accordingly.  If only empty
 520  * domains are present, we must return failure.
 521  */
 522 static bool
 523 domainset_empty_vm(struct domainset *domain)
 524 {
 525         domainset_t empty;
 526         int i, j;
 527
 528         DOMAINSET_ZERO(&empty);
 529         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++)
 530                 if (VM_DOMAIN_EMPTY(i))
 531                         DOMAINSET_SET(i, &empty);
 532         if (DOMAINSET_SUBSET(&empty, &domain->ds_mask))
 533                 return (true);
 534
 535         /* Remove empty domains from the set and recompute. */
 536         DOMAINSET_ANDNOT(&domain->ds_mask, &empty);
 537         domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
 538         for (i = j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
 539                 if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
 540                         domain->ds_order[j++] = i;
 541
 542         /* Convert a PREFER policy referencing an empty domain to RR. */
 543         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
 544             DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &empty)) {
 545                 domain->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
 546                 domain->ds_prefer = -1;
 547         }
 548
 549         return (false);
 550 }
 551
 552 /*
 553  * Create or lookup a domainset based on the key held in 'domain'.
 554  */
 555 struct domainset *
 556 domainset_create(const struct domainset *domain)
 557 {
 558         struct domainset *ndomain;
 559
 560         /*
 561          * Validate the policy.  It must specify a useable policy number with
 562          * only valid domains.  Preferred must include the preferred domain
 563          * in the mask.
 564          */
 565         if (domain->ds_policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
 566             domain->ds_policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
 567                 return (NULL);
 568         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
 569             !DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &domain->ds_mask))
 570                 return (NULL);
 571         if (!DOMAINSET_SUBSET(&domainset0.ds_mask, &domain->ds_mask))
 572                 return (NULL);
 573         ndomain = uma_zalloc(domainset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
 574         domainset_copy(domain, ndomain);
 575         return _domainset_create(ndomain, NULL);
 576 }
 577
 578 /*
 579  * Update thread domainset pointers.
 580  */
 581 static void
 582 domainset_notify(void)
 583 {
 584         struct thread *td;
 585         struct proc *p;
 586
 587         sx_slock(&allproc_lock);
 588         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 589                 PROC_LOCK(p);
 590                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
 591                         PROC_UNLOCK(p);
 592                         continue;
 593                 }
 594                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 595                         thread_lock(td);
 596                         td->td_domain.dr_policy = td->td_cpuset->cs_domain;
 597                         thread_unlock(td);
 598                 }
 599                 PROC_UNLOCK(p);
 600         }
 601         sx_sunlock(&allproc_lock);
 602         kernel_object->domain.dr_policy = cpuset_kernel->cs_domain;
 603 }
 604
 605 /*
 606  * Create a new set that is a subset of a parent.
 607  */
 608 static struct domainset *
 609 domainset_shadow(const struct domainset *pdomain,
 610     const struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
 611 {
 612         struct domainset *ndomain;
 613
 614         ndomain = LIST_FIRST(freelist);
 615         LIST_REMOVE(ndomain, ds_link);
 616
 617         /*
 618          * Initialize the key from the request.
 619          */
 620         domainset_copy(domain, ndomain);
 621
 622         /*
 623          * Restrict the key by the parent.
 624          */
 625         DOMAINSET_AND(&ndomain->ds_mask, &pdomain->ds_mask);
 626
 627         return _domainset_create(ndomain, freelist);
 628 }
 629
 630 /*
 631  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
 632  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
 633  * empty as well as RDONLY flags.
 634  */
 635 static int
 636 cpuset_testupdate(struct cpuset *set, cpuset_t *mask, int augment_mask)
 637 {
 638         struct cpuset *nset;
 639         cpuset_t newmask;
 640         int error;
 641
 642         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 643         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
 644                 return (EPERM);
 645         if (augment_mask) {
 646                 CPU_COPY(&set->cs_mask, &newmask);
 647                 CPU_AND(&newmask, mask);
 648         } else
 649                 CPU_COPY(mask, &newmask);
 650
 651         if (CPU_EMPTY(&newmask))
 652                 return (EDEADLK);
 653         error = 0;
 654         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 655                 if ((error = cpuset_testupdate(nset, &newmask, 1)) != 0)
 656                         break;
 657         return (error);
 658 }
 659
 660 /*
 661  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
 662  */
 663 static void
 664 cpuset_update(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
 665 {
 666         struct cpuset *nset;
 667
 668         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 669         CPU_AND(&set->cs_mask, mask);
 670         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 671                 cpuset_update(nset, &set->cs_mask);
 672
 673         return;
 674 }
 675
 676 /*
 677  * Modify the set 'set' to use a copy of the mask provided.  Apply this new
 678  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
 679  * applying the changes.
 680  */
 681 static int
 682 cpuset_modify(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
 683 {
 684         struct cpuset *root;
 685         int error;
 686
 687         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
 688         if (error)
 689                 return (error);
 690         /*
 691          * In case we are called from within the jail
 692          * we do not allow modifying the dedicated root
 693          * cpuset of the jail but may still allow to
 694          * change child sets.
 695          */
 696         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
 697             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
 698                 return (EPERM);
 699         /*
 700          * Verify that we have access to this set of
 701          * cpus.
 702          */
 703         root = cpuset_getroot(set);
 704         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 705         if (root && !CPU_SUBSET(&root->cs_mask, mask)) {
 706                 error = EINVAL;
 707                 goto out;
 708         }
 709         error = cpuset_testupdate(set, mask, 0);
 710         if (error)
 711                 goto out;
 712         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
 713         cpuset_update(set, mask);
 714 out:
 715         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 716
 717         return (error);
 718 }
 719
 720 /*
 721  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
 722  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
 723  * empty as well as RDONLY flags.
 724  */
 725 static int
 726 cpuset_testupdate_domain(struct cpuset *set, struct domainset *dset,
 727     struct domainset *orig, int *count, int augment_mask __unused)
 728 {
 729         struct cpuset *nset;
 730         struct domainset *domain;
 731         struct domainset newset;
 732         int error;
 733
 734         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 735         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
 736                 return (EPERM);
 737         domain = set->cs_domain;
 738         domainset_copy(domain, &newset);
 739         if (!domainset_equal(domain, orig)) {
 740                 if (!domainset_restrict(domain, dset))
 741                         return (EDEADLK);
 742                 DOMAINSET_AND(&newset.ds_mask, &dset->ds_mask);
 743                 /* Count the number of domains that are changing. */
 744                 (*count)++;
 745         }
 746         error = 0;
 747         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 748                 if ((error = cpuset_testupdate_domain(nset, &newset, domain,
 749                     count, 1)) != 0)
 750                         break;
 751         return (error);
 752 }
 753
 754 /*
 755  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
 756  */
 757 static void
 758 cpuset_update_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain,
 759     struct domainset *orig, struct domainlist *domains)
 760 {
 761         struct cpuset *nset;
 762
 763         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 764         /*
 765          * If this domainset has changed from the parent we must calculate
 766          * a new set.  Otherwise it simply inherits from the parent.  When
 767          * we inherit from the parent we get a new mask and policy.  If the
 768          * set is modified from the parent we keep the policy and only
 769          * update the mask.
 770          */
 771         if (set->cs_domain != orig) {
 772                 orig = set->cs_domain;
 773                 set->cs_domain = domainset_shadow(domain, orig, domains);
 774         } else
 775                 set->cs_domain = domain;
 776         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 777                 cpuset_update_domain(nset, set->cs_domain, orig, domains);
 778
 779         return;
 780 }
 781
 782 /*
 783  * Modify the set 'set' to use a copy the domainset provided.  Apply this new
 784  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
 785  * applying the changes.
 786  */
 787 static int
 788 cpuset_modify_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain)
 789 {
 790         struct domainlist domains;
 791         struct domainset temp;
 792         struct domainset *dset;
 793         struct cpuset *root;
 794         int ndomains, needed;
 795         int error;
 796
 797         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
 798         if (error)
 799                 return (error);
 800         /*
 801          * In case we are called from within the jail
 802          * we do not allow modifying the dedicated root
 803          * cpuset of the jail but may still allow to
 804          * change child sets.
 805          */
 806         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
 807             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
 808                 return (EPERM);
 809         domainset_freelist_init(&domains, 0);
 810         domain = domainset_create(domain);
 811         ndomains = 0;
 812
 813         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 814         for (;;) {
 815                 root = cpuset_getroot(set);
 816                 dset = root->cs_domain;
 817                 /*
 818                  * Verify that we have access to this set of domains.
 819                  */
 820                 if (!domainset_valid(dset, domain)) {
 821                         error = EINVAL;
 822                         goto out;
 823                 }
 824                 /*
 825                  * If applying prefer we keep the current set as the fallback.
 826                  */
 827                 if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 828                         DOMAINSET_COPY(&set->cs_domain->ds_mask,
 829                             &domain->ds_mask);
 830                 /*
 831                  * Determine whether we can apply this set of domains and
 832                  * how many new domain structures it will require.
 833                  */
 834                 domainset_copy(domain, &temp);
 835                 needed = 0;
 836                 error = cpuset_testupdate_domain(set, &temp, set->cs_domain,
 837                     &needed, 0);
 838                 if (error)
 839                         goto out;
 840                 if (ndomains >= needed)
 841                         break;
 842
 843                 /* Dropping the lock; we'll need to re-evaluate again. */
 844                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 845                 domainset_freelist_add(&domains, needed - ndomains);
 846                 ndomains = needed;
 847                 mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 848         }
 849         dset = set->cs_domain;
 850         cpuset_update_domain(set, domain, dset, &domains);
 851 out:
 852         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 853         domainset_freelist_free(&domains);
 854         if (error == 0)
 855                 domainset_notify();
 856
 857         return (error);
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Resolve the 'which' parameter of several cpuset apis.
 862  *
 863  * For WHICH_PID and WHICH_TID return a locked proc and valid proc/tid.  Also
 864  * checks for permission via p_cansched().
 865  *
 866  * For WHICH_SET returns a valid set with a new reference.
 867  *
 868  * -1 may be supplied for any argument to mean the current proc/thread or
 869  * the base set of the current thread.  May fail with ESRCH/EPERM.
 870  */
 871 int
 872 cpuset_which(cpuwhich_t which, id_t id, struct proc **pp, struct thread **tdp,
 873     struct cpuset **setp)
 874 {
 875         struct cpuset *set;
 876         struct thread *td;
 877         struct proc *p;
 878         int error;
 879
 880         *pp = p = NULL;
 881         *tdp = td = NULL;
 882         *setp = set = NULL;
 883         switch (which) {
 884         case CPU_WHICH_PID:
 885                 if (id == -1) {
 886                         PROC_LOCK(curproc);
 887                         p = curproc;
 888                         break;
 889                 }
 890                 if ((p = pfind(id)) == NULL)
 891                         return (ESRCH);
 892                 break;
 893         case CPU_WHICH_TID:
 894                 if (id == -1) {
 895                         PROC_LOCK(curproc);
 896                         p = curproc;
 897                         td = curthread;
 898                         break;
 899                 }
 900                 td = tdfind(id, -1);
 901                 if (td == NULL)
 902                         return (ESRCH);
 903                 p = td->td_proc;
 904                 break;
 905         case CPU_WHICH_CPUSET:
 906                 if (id == -1) {
 907                         thread_lock(curthread);
 908                         set = cpuset_refbase(curthread->td_cpuset);
 909                         thread_unlock(curthread);
 910                 } else
 911                         set = cpuset_lookup(id, curthread);
 912                 if (set) {
 913                         *setp = set;
 914                         return (0);
 915                 }
 916                 return (ESRCH);
 917         case CPU_WHICH_JAIL:
 918         {
 919                 /* Find `set' for prison with given id. */
 920                 struct prison *pr;
 921
 922                 sx_slock(&allprison_lock);
 923                 pr = prison_find_child(curthread->td_ucred->cr_prison, id);
 924                 sx_sunlock(&allprison_lock);
 925                 if (pr == NULL)
 926                         return (ESRCH);
 927                 cpuset_ref(pr->pr_cpuset);
 928                 *setp = pr->pr_cpuset;
 929                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
 930                 return (0);
 931         }
 932         case CPU_WHICH_IRQ:
 933         case CPU_WHICH_DOMAIN:
 934                 return (0);
 935         default:
 936                 return (EINVAL);
 937         }
 938         error = p_cansched(curthread, p);
 939         if (error) {
 940                 PROC_UNLOCK(p);
 941                 return (error);
 942         }
 943         if (td == NULL)
 944                 td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
 945         *pp = p;
 946         *tdp = td;
 947         return (0);
 948 }
 949
 950 static int
 951 cpuset_testshadow(struct cpuset *set, const cpuset_t *mask,
 952     const struct domainset *domain)
 953 {
 954         struct cpuset *parent;
 955         struct domainset *dset;
 956
 957         parent = cpuset_getbase(set);
 958         /*
 959          * If we are restricting a cpu mask it must be a subset of the
 960          * parent or invalid CPUs have been specified.
 961          */
 962         if (mask != NULL && !CPU_SUBSET(&parent->cs_mask, mask))
 963                 return (EINVAL);
 964
 965         /*
 966          * If we are restricting a domain mask it must be a subset of the
 967          * parent or invalid domains have been specified.
 968          */
 969         dset = parent->cs_domain;
 970         if (domain != NULL && !domainset_valid(dset, domain))
 971                 return (EINVAL);
 972
 973         return (0);
 974 }
 975
 976 /*
 977  * Create an anonymous set with the provided mask in the space provided by
 978  * 'nset'.  If the passed in set is anonymous we use its parent otherwise
 979  * the new set is a child of 'set'.
 980  */
 981 static int
 982 cpuset_shadow(struct cpuset *set, struct cpuset **nsetp,
 983    const cpuset_t *mask, const struct domainset *domain,
 984    struct setlist *cpusets, struct domainlist *domains)
 985 {
 986         struct cpuset *parent;
 987         struct cpuset *nset;
 988         struct domainset *dset;
 989         struct domainset *d;
 990         int error;
 991
 992         error = cpuset_testshadow(set, mask, domain);
 993         if (error)
 994                 return (error);
 995
 996         parent = cpuset_getbase(set);
 997         dset = parent->cs_domain;
 998         if (mask == NULL)
 999                 mask = &set->cs_mask;
1000         if (domain != NULL)
1001                 d = domainset_shadow(dset, domain, domains);
1002         else
1003                 d = set->cs_domain;
1004         nset = LIST_FIRST(cpusets);
1005         error = cpuset_init(nset, parent, mask, d, CPUSET_INVALID);
1006         if (error == 0) {
1007                 LIST_REMOVE(nset, cs_link);
1008                 *nsetp = nset;
1009         }
1010         return (error);
1011 }
1012
1013 static struct cpuset *
1014 cpuset_update_thread(struct thread *td, struct cpuset *nset)
1015 {
1016         struct cpuset *tdset;
1017
1018         tdset = td->td_cpuset;
1019         td->td_cpuset = nset;
1020         td->td_domain.dr_policy = nset->cs_domain;
1021         sched_affinity(td);
1022
1023         return (tdset);
1024 }
1025
1026 static int
1027 cpuset_setproc_test_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1028     struct domainset *domain)
1029 {
1030         struct cpuset *parent;
1031
1032         parent = cpuset_getbase(tdset);
1033         if (mask == NULL)
1034                 mask = &tdset->cs_mask;
1035         if (domain == NULL)
1036                 domain = tdset->cs_domain;
1037         return cpuset_testshadow(parent, mask, domain);
1038 }
1039
1040 static int
1041 cpuset_setproc_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1042     struct domainset *domain, struct cpuset **nsetp,
1043     struct setlist *freelist, struct domainlist *domainlist)
1044 {
1045         struct cpuset *parent;
1046
1047         parent = cpuset_getbase(tdset);
1048         if (mask == NULL)
1049                 mask = &tdset->cs_mask;
1050         if (domain == NULL)
1051                 domain = tdset->cs_domain;
1052         return cpuset_shadow(parent, nsetp, mask, domain, freelist,
1053             domainlist);
1054 }
1055
1056 static int
1057 cpuset_setproc_setthread_mask(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1058     cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1059 {
1060         struct cpuset *parent;
1061
1062         parent = cpuset_getbase(tdset);
1063
1064         /*
1065          * If the thread restricted its mask then apply that same
1066          * restriction to the new set, otherwise take it wholesale.
1067          */
1068         if (CPU_CMP(&tdset->cs_mask, &parent->cs_mask) != 0) {
1069                 CPU_COPY(&tdset->cs_mask, mask);
1070                 CPU_AND(mask, &set->cs_mask);
1071         } else
1072                 CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1073
1074         /*
1075          * If the thread restricted the domain then we apply the
1076          * restriction to the new set but retain the policy.
1077          */
1078         if (tdset->cs_domain != parent->cs_domain) {
1079                 domainset_copy(tdset->cs_domain, domain);
1080                 DOMAINSET_AND(&domain->ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1081         } else
1082                 domainset_copy(set->cs_domain, domain);
1083
1084         if (CPU_EMPTY(mask) || DOMAINSET_EMPTY(&domain->ds_mask))
1085                 return (EDEADLK);
1086
1087         return (0);
1088 }
1089
1090 static int
1091 cpuset_setproc_test_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set)
1092 {
1093         struct domainset domain;
1094         cpuset_t mask;
1095
1096         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID)
1097                 return (0);
1098         return cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1099 }
1100
1101 static int
1102 cpuset_setproc_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1103     struct cpuset **nsetp, struct setlist *freelist,
1104     struct domainlist *domainlist)
1105 {
1106         struct domainset domain;
1107         cpuset_t mask;
1108         int error;
1109
1110         /*
1111          * If we're replacing on a thread that has not constrained the
1112          * original set we can simply accept the new set.
1113          */
1114         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID) {
1115                 *nsetp = cpuset_ref(set);
1116                 return (0);
1117         }
1118         error = cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1119         if (error)
1120                 return (error);
1121
1122         return cpuset_shadow(set, nsetp, &mask, &domain, freelist,
1123             domainlist);
1124 }
1125
1126 static int
1127 cpuset_setproc_newbase(struct thread *td, struct cpuset *set,
1128     struct cpuset *nroot, struct cpuset **nsetp,
1129     struct setlist *cpusets, struct domainlist *domainlist)
1130 {
1131         struct domainset ndomain;
1132         cpuset_t nmask;
1133         struct cpuset *pbase;
1134         int error;
1135
1136         pbase = cpuset_getbase(td->td_cpuset);
1137
1138         /* Copy process mask, then further apply the new root mask. */
1139         CPU_COPY(&pbase->cs_mask, &nmask);
1140         CPU_AND(&nmask, &nroot->cs_mask);
1141
1142         domainset_copy(pbase->cs_domain, &ndomain);
1143         DOMAINSET_AND(&ndomain.ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1144
1145         /* Policy is too restrictive, will not work. */
1146         if (CPU_EMPTY(&nmask) || DOMAINSET_EMPTY(&ndomain.ds_mask))
1147                 return (EDEADLK);
1148
1149         /*
1150          * Remove pbase from the freelist in advance, it'll be pushed to
1151          * cpuset_ids on success.  We assume here that cpuset_create() will not
1152          * touch pbase on failure, and we just enqueue it back to the freelist
1153          * to remain in a consistent state.
1154          */
1155         pbase = LIST_FIRST(cpusets);
1156         LIST_REMOVE(pbase, cs_link);
1157         error = cpuset_create(&pbase, set, &nmask);
1158         if (error != 0) {
1159                 LIST_INSERT_HEAD(cpusets, pbase, cs_link);
1160                 return (error);
1161         }
1162
1163         /* Duplicates some work from above... oh well. */
1164         pbase->cs_domain = domainset_shadow(set->cs_domain, &ndomain,
1165             domainlist);
1166         *nsetp = pbase;
1167         return (0);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Handle four cases for updating an entire process.
1172  *
1173  * 1) Set is non-null and the process is not rebasing onto a new root.  This
1174  *    reparents all anonymous sets to the provided set and replaces all
1175  *    non-anonymous td_cpusets with the provided set.
1176  * 2) Set is non-null and the process is rebasing onto a new root.  This
1177  *    creates a new base set if the process previously had its own base set,
1178  *    then reparents all anonymous sets either to that set or the provided set
1179  *    if one was not created.  Non-anonymous sets are similarly replaced.
1180  * 3) Mask is non-null.  This replaces or creates anonymous sets for every
1181  *    thread with the existing base as a parent.
1182  * 4) domain is non-null.  This creates anonymous sets for every thread
1183  *    and replaces the domain set.
1184  *
1185  * This is overly complicated because we can't allocate while holding a
1186  * spinlock and spinlocks must be held while changing and examining thread
1187  * state.
1188  */
1189 static int
1190 cpuset_setproc(pid_t pid, struct cpuset *set, cpuset_t *mask,
1191     struct domainset *domain, bool rebase)
1192 {
1193         struct setlist freelist;
1194         struct setlist droplist;
1195         struct domainlist domainlist;
1196         struct cpuset *base, *nset, *nroot, *tdroot;
1197         struct thread *td;
1198         struct proc *p;
1199         int needed;
1200         int nfree;
1201         int error;
1202
1203         /*
1204          * The algorithm requires two passes due to locking considerations.
1205          *
1206          * 1) Lookup the process and acquire the locks in the required order.
1207          * 2) If enough cpusets have not been allocated release the locks and
1208          *    allocate them.  Loop.
1209          */
1210         cpuset_freelist_init(&freelist, 1);
1211         domainset_freelist_init(&domainlist, 1);
1212         nfree = 1;
1213         LIST_INIT(&droplist);
1214         nfree = 0;
1215         base = set;
1216         nroot = NULL;
1217         if (set != NULL)
1218                 nroot = cpuset_getroot(set);
1219         for (;;) {
1220                 error = cpuset_which(CPU_WHICH_PID, pid, &p, &td, &nset);
1221                 if (error)
1222                         goto out;
1223                 tdroot = cpuset_getroot(td->td_cpuset);
1224                 needed = p->p_numthreads;
1225                 if (set != NULL && rebase && tdroot != nroot)
1226                         needed++;
1227                 if (nfree >= needed)
1228                         break;
1229                 PROC_UNLOCK(p);
1230                 if (nfree < needed) {
1231                         cpuset_freelist_add(&freelist, needed - nfree);
1232                         domainset_freelist_add(&domainlist, needed - nfree);
1233                         nfree = needed;
1234                 }
1235         }
1236         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1237
1238         /*
1239          * If we're changing roots and the root set is what has been specified
1240          * as the parent, then we'll check if the process was previously using
1241          * the root set and, if it wasn't, create a new base with the process's
1242          * mask applied to it.
1243          */
1244         if (set != NULL && rebase && nroot != tdroot) {
1245                 cpusetid_t base_id, root_id;
1246
1247                 root_id = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset->cs_id;
1248                 base_id = cpuset_getbase(td->td_cpuset)->cs_id;
1249
1250                 if (base_id != root_id) {
1251                         error = cpuset_setproc_newbase(td, set, nroot, &base,
1252                             &freelist, &domainlist);
1253                         if (error != 0)
1254                                 goto unlock_out;
1255                 }
1256         }
1257
1258         /*
1259          * Now that the appropriate locks are held and we have enough cpusets,
1260          * make sure the operation will succeed before applying changes. The
1261          * proc lock prevents td_cpuset from changing between calls.
1262          */
1263         error = 0;
1264         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1265                 thread_lock(td);
1266                 if (set != NULL)
1267                         error = cpuset_setproc_test_setthread(td->td_cpuset,
1268                             base);
1269                 else
1270                         error = cpuset_setproc_test_maskthread(td->td_cpuset,
1271                             mask, domain);
1272                 thread_unlock(td);
1273                 if (error)
1274                         goto unlock_out;
1275         }
1276         /*
1277          * Replace each thread's cpuset while using deferred release.  We
1278          * must do this because the thread lock must be held while operating
1279          * on the thread and this limits the type of operations allowed.
1280          */
1281         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1282                 thread_lock(td);
1283                 if (set != NULL)
1284                         error = cpuset_setproc_setthread(td->td_cpuset, base,
1285                             &nset, &freelist, &domainlist);
1286                 else
1287                         error = cpuset_setproc_maskthread(td->td_cpuset, mask,
1288                             domain, &nset, &freelist, &domainlist);
1289                 if (error) {
1290                         thread_unlock(td);
1291                         break;
1292                 }
1293                 cpuset_rel_defer(&droplist, cpuset_update_thread(td, nset));
1294                 thread_unlock(td);
1295         }
1296 unlock_out:
1297         PROC_UNLOCK(p);
1298 out:
1299         if (base != NULL && base != set)
1300                 cpuset_rel(base);
1301         while ((nset = LIST_FIRST(&droplist)) != NULL)
1302                 cpuset_rel_complete(nset);
1303         cpuset_freelist_free(&freelist);
1304         domainset_freelist_free(&domainlist);
1305         return (error);
1306 }
1307
1308 static int
1309 bitset_strprint(char *buf, size_t bufsiz, const struct bitset *set, int setlen)
1310 {
1311         size_t bytes;
1312         int i, once;
1313         char *p;
1314
1315         once = 0;
1316         p = buf;
1317         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1318                 if (once != 0) {
1319                         if (bufsiz < 1)
1320                                 return (0);
1321                         *p = ',';
1322                         p++;
1323                         bufsiz--;
1324                 } else
1325                         once = 1;
1326                 if (bufsiz < sizeof(__STRING(ULONG_MAX)))
1327                         return (0);
1328                 bytes = snprintf(p, bufsiz, "%lx", set->__bits[i]);
1329                 p += bytes;
1330                 bufsiz -= bytes;
1331         }
1332         return (p - buf);
1333 }
1334
1335 static int
1336 bitset_strscan(struct bitset *set, int setlen, const char *buf)
1337 {
1338         int i, ret;
1339         const char *p;
1340
1341         BIT_ZERO(setlen, set);
1342         p = buf;
1343         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1344                 if (*p == ',') {
1345                         p++;
1346                         continue;
1347                 }
1348                 ret = sscanf(p, "%lx", &set->__bits[i]);
1349                 if (ret == 0 || ret == -1)
1350                         break;
1351                 while (isxdigit(*p))
1352                         p++;
1353         }
1354         return (p - buf);
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Return a string representing a valid layout for a cpuset_t object.
1359  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1360  */
1361 char *
1362 cpusetobj_strprint(char *buf, const cpuset_t *set)
1363 {
1364
1365         bitset_strprint(buf, CPUSETBUFSIZ, (const struct bitset *)set,
1366             CPU_SETSIZE);
1367         return (buf);
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Build a valid cpuset_t object from a string representation.
1372  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1373  */
1374 int
1375 cpusetobj_strscan(cpuset_t *set, const char *buf)
1376 {
1377         char p;
1378
1379         if (strlen(buf) > CPUSETBUFSIZ - 1)
1380                 return (-1);
1381
1382         p = buf[bitset_strscan((struct bitset *)set, CPU_SETSIZE, buf)];
1383         if (p != '\0')
1384                 return (-1);
1385
1386         return (0);
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Handle a domainset specifier in the sysctl tree.  A poiner to a pointer to
1391  * a domainset is in arg1.  If the user specifies a valid domainset the
1392  * pointer is updated.
1393  *
1394  * Format is:
1395  * hex mask word 0,hex mask word 1,...:decimal policy:decimal preferred
1396  */
1397 int
1398 sysctl_handle_domainset(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1399 {
1400         char buf[DOMAINSETBUFSIZ];
1401         struct domainset *dset;
1402         struct domainset key;
1403         int policy, prefer, error;
1404         char *p;
1405
1406         dset = *(struct domainset **)arg1;
1407         error = 0;
1408
1409         if (dset != NULL) {
1410                 p = buf + bitset_strprint(buf, DOMAINSETBUFSIZ,
1411                     (const struct bitset *)&dset->ds_mask, DOMAINSET_SETSIZE);
1412                 sprintf(p, ":%d:%d", dset->ds_policy, dset->ds_prefer);
1413         } else
1414                 sprintf(buf, "<NULL>");
1415         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1416         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1417                 return (error);
1418
1419         /*
1420          * Read in and validate the string.
1421          */
1422         memset(&key, 0, sizeof(key));
1423         p = &buf[bitset_strscan((struct bitset *)&key.ds_mask,
1424             DOMAINSET_SETSIZE, buf)];
1425         if (p == buf)
1426                 return (EINVAL);
1427         if (sscanf(p, ":%d:%d", &policy, &prefer) != 2)
1428                 return (EINVAL);
1429         key.ds_policy = policy;
1430         key.ds_prefer = prefer;
1431
1432         /* Domainset_create() validates the policy.*/
1433         dset = domainset_create(&key);
1434         if (dset == NULL)
1435                 return (EINVAL);
1436         *(struct domainset **)arg1 = dset;
1437
1438         return (error);
1439 }
1440
1441 /*
1442  * Apply an anonymous mask or a domain to a single thread.
1443  */
1444 static int
1445 _cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1446 {
1447         struct setlist cpusets;
1448         struct domainlist domainlist;
1449         struct cpuset *nset;
1450         struct cpuset *set;
1451         struct thread *td;
1452         struct proc *p;
1453         int error;
1454
1455         cpuset_freelist_init(&cpusets, 1);
1456         domainset_freelist_init(&domainlist, domain != NULL);
1457         error = cpuset_which(CPU_WHICH_TID, id, &p, &td, &set);
1458         if (error)
1459                 goto out;
1460         set = NULL;
1461         thread_lock(td);
1462         error = cpuset_shadow(td->td_cpuset, &nset, mask, domain,
1463             &cpusets, &domainlist);
1464         if (error == 0)
1465                 set = cpuset_update_thread(td, nset);
1466         thread_unlock(td);
1467         PROC_UNLOCK(p);
1468         if (set)
1469                 cpuset_rel(set);
1470 out:
1471         cpuset_freelist_free(&cpusets);
1472         domainset_freelist_free(&domainlist);
1473         return (error);
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Apply an anonymous mask to a single thread.
1478  */
1479 int
1480 cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask)
1481 {
1482
1483         return _cpuset_setthread(id, mask, NULL);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Apply new cpumask to the ithread.
1488  */
1489 int
1490 cpuset_setithread(lwpid_t id, int cpu)
1491 {
1492         cpuset_t mask;
1493
1494         CPU_ZERO(&mask);
1495         if (cpu == NOCPU)
1496                 CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
1497         else
1498                 CPU_SET(cpu, &mask);
1499         return _cpuset_setthread(id, &mask, NULL);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Initialize static domainsets after NUMA information is available.  This is
1504  * called before memory allocators are initialized.
1505  */
1506 void
1507 domainset_init(void)
1508 {
1509         struct domainset *dset;
1510         int i;
1511
1512         dset = &domainset_roundrobin;
1513         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1514         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1515         dset->ds_prefer = -1;
1516         _domainset_create(dset, NULL);
1517
1518         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++) {
1519                 dset = &domainset_fixed[i];
1520                 DOMAINSET_ZERO(&dset->ds_mask);
1521                 DOMAINSET_SET(i, &dset->ds_mask);
1522                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1523                 _domainset_create(dset, NULL);
1524
1525                 dset = &domainset_prefer[i];
1526                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1527                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_PREFER;
1528                 dset->ds_prefer = i;
1529                 _domainset_create(dset, NULL);
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Create the domainset for cpuset 0, 1 and cpuset 2.
1535  */
1536 void
1537 domainset_zero(void)
1538 {
1539         struct domainset *dset, *tmp;
1540
1541         mtx_init(&cpuset_lock, "cpuset", NULL, MTX_SPIN | MTX_RECURSE);
1542
1543         dset = &domainset0;
1544         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1545         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_FIRSTTOUCH;
1546         dset->ds_prefer = -1;
1547         curthread->td_domain.dr_policy = _domainset_create(dset, NULL);
1548
1549         domainset_copy(dset, &domainset2);
1550         domainset2.ds_policy = DOMAINSET_POLICY_INTERLEAVE;
1551         kernel_object->domain.dr_policy = _domainset_create(&domainset2, NULL);
1552
1553         /* Remove empty domains from the global policies. */
1554         LIST_FOREACH_SAFE(dset, &cpuset_domains, ds_link, tmp)
1555                 if (domainset_empty_vm(dset))
1556                         LIST_REMOVE(dset, ds_link);
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Creates system-wide cpusets and the cpuset for thread0 including three
1561  * sets:
1562  *
1563  * 0 - The root set which should represent all valid processors in the
1564  *     system.  This set is immutable.
1565  * 1 - The default set which all processes are a member of until changed.
1566  *     This allows an administrator to move all threads off of given cpus to
1567  *     dedicate them to high priority tasks or save power etc.
1568  * 2 - The kernel set which allows restriction and policy to be applied only
1569  *     to kernel threads and the kernel_object.
1570  */
1571 struct cpuset *
1572 cpuset_thread0(void)
1573 {
1574         struct cpuset *set;
1575         int i;
1576         int error __unused;
1577
1578         cpuset_zone = uma_zcreate("cpuset", sizeof(struct cpuset), NULL, NULL,
1579             NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1580         domainset_zone = uma_zcreate("domainset", sizeof(struct domainset),
1581             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1582
1583         /*
1584          * Create the root system set (0) for the whole machine.  Doesn't use
1585          * cpuset_create() due to NULL parent.
1586          */
1587         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1588         CPU_COPY(&all_cpus, &set->cs_mask);
1589         LIST_INIT(&set->cs_children);
1590         LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
1591         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
1592         set->cs_flags = CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY;
1593         set->cs_domain = &domainset0;
1594         cpuset_zero = set;
1595         cpuset_root = &set->cs_mask;
1596
1597         /*
1598          * Now derive a default (1), modifiable set from that to give out.
1599          */
1600         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1601         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 1);
1602         KASSERT(error == 0, ("Error creating default set: %d\n", error));
1603         cpuset_default = set;
1604         /*
1605          * Create the kernel set (2).
1606          */
1607         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1608         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 2);
1609         KASSERT(error == 0, ("Error creating kernel set: %d\n", error));
1610         set->cs_domain = &domainset2;
1611         cpuset_kernel = set;
1612
1613         /*
1614          * Initialize the unit allocator. 0 and 1 are allocated above.
1615          */
1616         cpuset_unr = new_unrhdr(3, INT_MAX, NULL);
1617
1618         /*
1619          * If MD code has not initialized per-domain cpusets, place all
1620          * CPUs in domain 0.
1621          */
1622         for (i = 0; i < MAXMEMDOM; i++)
1623                 if (!CPU_EMPTY(&cpuset_domain[i]))
1624                         goto domains_set;
1625         CPU_COPY(&all_cpus, &cpuset_domain[0]);
1626 domains_set:
1627
1628         return (cpuset_default);
1629 }
1630
1631 void
1632 cpuset_kernthread(struct thread *td)
1633 {
1634         struct cpuset *set;
1635
1636         thread_lock(td);
1637         set = td->td_cpuset;
1638         td->td_cpuset = cpuset_ref(cpuset_kernel);
1639         thread_unlock(td);
1640         cpuset_rel(set);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Create a cpuset, which would be cpuset_create() but
1645  * mark the new 'set' as root.
1646  *
1647  * We are not going to reparent the td to it.  Use cpuset_setproc_update_set()
1648  * for that.
1649  *
1650  * In case of no error, returns the set in *setp locked with a reference.
1651  */
1652 int
1653 cpuset_create_root(struct prison *pr, struct cpuset **setp)
1654 {
1655         struct cpuset *set;
1656         int error;
1657
1658         KASSERT(pr != NULL, ("[%s:%d] invalid pr", __func__, __LINE__));
1659         KASSERT(setp != NULL, ("[%s:%d] invalid setp", __func__, __LINE__));
1660
1661         set = NULL;
1662         error = cpuset_create(&set, pr->pr_cpuset, &pr->pr_cpuset->cs_mask);
1663         if (error)
1664                 return (error);
1665
1666         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] cpuset_create returned invalid data",
1667             __func__, __LINE__));
1668
1669         /* Mark the set as root. */
1670         set->cs_flags |= CPU_SET_ROOT;
1671         *setp = set;
1672
1673         return (0);
1674 }
1675
1676 int
1677 cpuset_setproc_update_set(struct proc *p, struct cpuset *set)
1678 {
1679         int error;
1680
1681         KASSERT(p != NULL, ("[%s:%d] invalid proc", __func__, __LINE__));
1682         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] invalid set", __func__, __LINE__));
1683
1684         cpuset_ref(set);
1685         error = cpuset_setproc(p->p_pid, set, NULL, NULL, true);
1686         if (error)
1687                 return (error);
1688         cpuset_rel(set);
1689         return (0);
1690 }
1691
1692 /*
1693  * In Capability mode, the only accesses that are permitted are to the current
1694  * thread and process' CPU and domain sets.
1695  */
1696 static int
1697 cpuset_check_capabilities(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1698     id_t id)
1699 {
1700         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
1701                 if (level != CPU_LEVEL_WHICH)
1702                         return (ECAPMODE);
1703                 if (which != CPU_WHICH_TID && which != CPU_WHICH_PID)
1704                         return (ECAPMODE);
1705                 if (id != -1 &&
1706                     !(which == CPU_WHICH_TID && id == td->td_tid) &&
1707                     !(which == CPU_WHICH_PID && id == td->td_proc->p_pid))
1708                         return (ECAPMODE);
1709         }
1710         return (0);
1711 }
1712
1713 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1714 struct cpuset_args {
1715         cpusetid_t      *setid;
1716 };
1717 #endif
1718 int
1719 sys_cpuset(struct thread *td, struct cpuset_args *uap)
1720 {
1721         struct cpuset *root;
1722         struct cpuset *set;
1723         int error;
1724
1725         thread_lock(td);
1726         root = cpuset_refroot(td->td_cpuset);
1727         thread_unlock(td);
1728         set = NULL;
1729         error = cpuset_create(&set, root, &root->cs_mask);
1730         cpuset_rel(root);
1731         if (error)
1732                 return (error);
1733         error = copyout(&set->cs_id, uap->setid, sizeof(set->cs_id));
1734         if (error == 0)
1735                 error = cpuset_setproc(-1, set, NULL, NULL, false);
1736         cpuset_rel(set);
1737         return (error);
1738 }
1739
1740 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1741 struct cpuset_setid_args {
1742         cpuwhich_t      which;
1743         id_t            id;
1744         cpusetid_t      setid;
1745 };
1746 #endif
1747 int
1748 sys_cpuset_setid(struct thread *td, struct cpuset_setid_args *uap)
1749 {
1750
1751         return (kern_cpuset_setid(td, uap->which, uap->id, uap->setid));
1752 }
1753
1754 int
1755 kern_cpuset_setid(struct thread *td, cpuwhich_t which,
1756     id_t id, cpusetid_t setid)
1757 {
1758         struct cpuset *set;
1759         int error;
1760
1761         /*
1762          * Presently we only support per-process sets.
1763          */
1764         if (which != CPU_WHICH_PID)
1765                 return (EINVAL);
1766         set = cpuset_lookup(setid, td);
1767         if (set == NULL)
1768                 return (ESRCH);
1769         error = cpuset_setproc(id, set, NULL, NULL, false);
1770         cpuset_rel(set);
1771         return (error);
1772 }
1773
1774 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1775 struct cpuset_getid_args {
1776         cpulevel_t      level;
1777         cpuwhich_t      which;
1778         id_t            id;
1779         cpusetid_t      *setid;
1780 };
1781 #endif
1782 int
1783 sys_cpuset_getid(struct thread *td, struct cpuset_getid_args *uap)
1784 {
1785
1786         return (kern_cpuset_getid(td, uap->level, uap->which, uap->id,
1787             uap->setid));
1788 }
1789
1790 int
1791 kern_cpuset_getid(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1792     id_t id, cpusetid_t *setid)
1793 {
1794         struct cpuset *nset;
1795         struct cpuset *set;
1796         struct thread *ttd;
1797         struct proc *p;
1798         cpusetid_t tmpid;
1799         int error;
1800
1801         if (level == CPU_LEVEL_WHICH && which != CPU_WHICH_CPUSET)
1802                 return (EINVAL);
1803         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1804         if (error)
1805                 return (error);
1806         switch (which) {
1807         case CPU_WHICH_TID:
1808         case CPU_WHICH_PID:
1809                 thread_lock(ttd);
1810                 set = cpuset_refbase(ttd->td_cpuset);
1811                 thread_unlock(ttd);
1812                 PROC_UNLOCK(p);
1813                 break;
1814         case CPU_WHICH_CPUSET:
1815         case CPU_WHICH_JAIL:
1816                 break;
1817         case CPU_WHICH_IRQ:
1818         case CPU_WHICH_DOMAIN:
1819                 return (EINVAL);
1820         }
1821         switch (level) {
1822         case CPU_LEVEL_ROOT:
1823                 nset = cpuset_refroot(set);
1824                 cpuset_rel(set);
1825                 set = nset;
1826                 break;
1827         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1828                 break;
1829         case CPU_LEVEL_WHICH:
1830                 break;
1831         }
1832         tmpid = set->cs_id;
1833         cpuset_rel(set);
1834         if (error == 0)
1835                 error = copyout(&tmpid, setid, sizeof(tmpid));
1836
1837         return (error);
1838 }
1839
1840 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1841 struct cpuset_getaffinity_args {
1842         cpulevel_t      level;
1843         cpuwhich_t      which;
1844         id_t            id;
1845         size_t          cpusetsize;
1846         cpuset_t        *mask;
1847 };
1848 #endif
1849 int
1850 sys_cpuset_getaffinity(struct thread *td, struct cpuset_getaffinity_args *uap)
1851 {
1852
1853         return (kern_cpuset_getaffinity(td, uap->level, uap->which,
1854             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1855 }
1856
1857 int
1858 kern_cpuset_getaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1859     id_t id, size_t cpusetsize, cpuset_t *maskp)
1860 {
1861         struct thread *ttd;
1862         struct cpuset *nset;
1863         struct cpuset *set;
1864         struct proc *p;
1865         cpuset_t *mask;
1866         int error;
1867         size_t size;
1868
1869         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1870                 return (ERANGE);
1871         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1872         if (error != 0)
1873                 return (error);
1874         size = cpusetsize;
1875         mask = malloc(size, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1876         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1877         if (error)
1878                 goto out;
1879         switch (level) {
1880         case CPU_LEVEL_ROOT:
1881         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1882                 switch (which) {
1883                 case CPU_WHICH_TID:
1884                 case CPU_WHICH_PID:
1885                         thread_lock(ttd);
1886                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1887                         thread_unlock(ttd);
1888                         break;
1889                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1890                 case CPU_WHICH_JAIL:
1891                         break;
1892                 case CPU_WHICH_IRQ:
1893                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1894                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1895                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1896                         error = EINVAL;
1897                         goto out;
1898                 }
1899                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
1900                         nset = cpuset_refroot(set);
1901                 else
1902                         nset = cpuset_refbase(set);
1903                 CPU_COPY(&nset->cs_mask, mask);
1904                 cpuset_rel(nset);
1905                 break;
1906         case CPU_LEVEL_WHICH:
1907                 switch (which) {
1908                 case CPU_WHICH_TID:
1909                         thread_lock(ttd);
1910                         CPU_COPY(&ttd->td_cpuset->cs_mask, mask);
1911                         thread_unlock(ttd);
1912                         break;
1913                 case CPU_WHICH_PID:
1914                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
1915                                 thread_lock(ttd);
1916                                 CPU_OR(mask, &ttd->td_cpuset->cs_mask);
1917                                 thread_unlock(ttd);
1918                         }
1919                         break;
1920                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1921                 case CPU_WHICH_JAIL:
1922                         CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1923                         break;
1924                 case CPU_WHICH_IRQ:
1925                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1926                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1927                         error = intr_getaffinity(id, which, mask);
1928                         break;
1929                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1930                         if (id < 0 || id >= MAXMEMDOM)
1931                                 error = ESRCH;
1932                         else
1933                                 CPU_COPY(&cpuset_domain[id], mask);
1934                         break;
1935                 }
1936                 break;
1937         default:
1938                 error = EINVAL;
1939                 break;
1940         }
1941         if (set)
1942                 cpuset_rel(set);
1943         if (p)
1944                 PROC_UNLOCK(p);
1945         if (error == 0)
1946                 error = copyout(mask, maskp, size);
1947 out:
1948         free(mask, M_TEMP);
1949         return (error);
1950 }
1951
1952 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1953 struct cpuset_setaffinity_args {
1954         cpulevel_t      level;
1955         cpuwhich_t      which;
1956         id_t            id;
1957         size_t          cpusetsize;
1958         const cpuset_t  *mask;
1959 };
1960 #endif
1961 int
1962 sys_cpuset_setaffinity(struct thread *td, struct cpuset_setaffinity_args *uap)
1963 {
1964
1965         return (kern_cpuset_setaffinity(td, uap->level, uap->which,
1966             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1967 }
1968
1969 int
1970 kern_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1971     id_t id, size_t cpusetsize, const cpuset_t *maskp)
1972 {
1973         struct cpuset *nset;
1974         struct cpuset *set;
1975         struct thread *ttd;
1976         struct proc *p;
1977         cpuset_t *mask;
1978         int error;
1979
1980         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1981                 return (ERANGE);
1982         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1983         if (error != 0)
1984                 return (error);
1985         mask = malloc(cpusetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1986         error = copyin(maskp, mask, cpusetsize);
1987         if (error)
1988                 goto out;
1989         /*
1990          * Verify that no high bits are set.
1991          */
1992         if (cpusetsize > sizeof(cpuset_t)) {
1993                 char *end;
1994                 char *cp;
1995
1996                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
1997                 end += cpusetsize;
1998                 cp += sizeof(cpuset_t);
1999                 while (cp != end)
2000                         if (*cp++ != 0) {
2001                                 error = EINVAL;
2002                                 goto out;
2003                         }
2004         }
2005         if (CPU_EMPTY(mask)) {
2006                 error = EDEADLK;
2007                 goto out;
2008         }
2009         switch (level) {
2010         case CPU_LEVEL_ROOT:
2011         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2012                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2013                 if (error)
2014                         break;
2015                 switch (which) {
2016                 case CPU_WHICH_TID:
2017                 case CPU_WHICH_PID:
2018                         thread_lock(ttd);
2019                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2020                         thread_unlock(ttd);
2021                         PROC_UNLOCK(p);
2022                         break;
2023                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2024                 case CPU_WHICH_JAIL:
2025                         break;
2026                 case CPU_WHICH_IRQ:
2027                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2028                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2029                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2030                         error = EINVAL;
2031                         goto out;
2032                 }
2033                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2034                         nset = cpuset_refroot(set);
2035                 else
2036                         nset = cpuset_refbase(set);
2037                 error = cpuset_modify(nset, mask);
2038                 cpuset_rel(nset);
2039                 cpuset_rel(set);
2040                 break;
2041         case CPU_LEVEL_WHICH:
2042                 switch (which) {
2043                 case CPU_WHICH_TID:
2044                         error = cpuset_setthread(id, mask);
2045                         break;
2046                 case CPU_WHICH_PID:
2047                         error = cpuset_setproc(id, NULL, mask, NULL, false);
2048                         break;
2049                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2050                 case CPU_WHICH_JAIL:
2051                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2052                         if (error == 0) {
2053                                 error = cpuset_modify(set, mask);
2054                                 cpuset_rel(set);
2055                         }
2056                         break;
2057                 case CPU_WHICH_IRQ:
2058                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2059                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2060                         error = intr_setaffinity(id, which, mask);
2061                         break;
2062                 default:
2063                         error = EINVAL;
2064                         break;
2065                 }
2066                 break;
2067         default:
2068                 error = EINVAL;
2069                 break;
2070         }
2071 out:
2072         free(mask, M_TEMP);
2073         return (error);
2074 }
2075
2076 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2077 struct cpuset_getdomain_args {
2078         cpulevel_t      level;
2079         cpuwhich_t      which;
2080         id_t            id;
2081         size_t          domainsetsize;
2082         domainset_t     *mask;
2083         int             *policy;
2084 };
2085 #endif
2086 int
2087 sys_cpuset_getdomain(struct thread *td, struct cpuset_getdomain_args *uap)
2088 {
2089
2090         return (kern_cpuset_getdomain(td, uap->level, uap->which,
2091             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
2092 }
2093
2094 int
2095 kern_cpuset_getdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2096     id_t id, size_t domainsetsize, domainset_t *maskp, int *policyp)
2097 {
2098         struct domainset outset;
2099         struct thread *ttd;
2100         struct cpuset *nset;
2101         struct cpuset *set;
2102         struct domainset *dset;
2103         struct proc *p;
2104         domainset_t *mask;
2105         int error;
2106
2107         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2108             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2109                 return (ERANGE);
2110         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2111         if (error != 0)
2112                 return (error);
2113         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2114         bzero(&outset, sizeof(outset));
2115         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2116         if (error)
2117                 goto out;
2118         switch (level) {
2119         case CPU_LEVEL_ROOT:
2120         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2121                 switch (which) {
2122                 case CPU_WHICH_TID:
2123                 case CPU_WHICH_PID:
2124                         thread_lock(ttd);
2125                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2126                         thread_unlock(ttd);
2127                         break;
2128                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2129                 case CPU_WHICH_JAIL:
2130                         break;
2131                 case CPU_WHICH_IRQ:
2132                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2133                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2134                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2135                         error = EINVAL;
2136                         goto out;
2137                 }
2138                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2139                         nset = cpuset_refroot(set);
2140                 else
2141                         nset = cpuset_refbase(set);
2142                 domainset_copy(nset->cs_domain, &outset);
2143                 cpuset_rel(nset);
2144                 break;
2145         case CPU_LEVEL_WHICH:
2146                 switch (which) {
2147                 case CPU_WHICH_TID:
2148                         thread_lock(ttd);
2149                         domainset_copy(ttd->td_cpuset->cs_domain, &outset);
2150                         thread_unlock(ttd);
2151                         break;
2152                 case CPU_WHICH_PID:
2153                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
2154                                 thread_lock(ttd);
2155                                 dset = ttd->td_cpuset->cs_domain;
2156                                 /* Show all domains in the proc. */
2157                                 DOMAINSET_OR(&outset.ds_mask, &dset->ds_mask);
2158                                 /* Last policy wins. */
2159                                 outset.ds_policy = dset->ds_policy;
2160                                 outset.ds_prefer = dset->ds_prefer;
2161                                 thread_unlock(ttd);
2162                         }
2163                         break;
2164                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2165                 case CPU_WHICH_JAIL:
2166                         domainset_copy(set->cs_domain, &outset);
2167                         break;
2168                 case CPU_WHICH_IRQ:
2169                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2170                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2171                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2172                         error = EINVAL;
2173                         break;
2174                 }
2175                 break;
2176         default:
2177                 error = EINVAL;
2178                 break;
2179         }
2180         if (set)
2181                 cpuset_rel(set);
2182         if (p)
2183                 PROC_UNLOCK(p);
2184         /*
2185          * Translate prefer into a set containing only the preferred domain,
2186          * not the entire fallback set.
2187          */
2188         if (outset.ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2189                 DOMAINSET_ZERO(&outset.ds_mask);
2190                 DOMAINSET_SET(outset.ds_prefer, &outset.ds_mask);
2191         }
2192         DOMAINSET_COPY(&outset.ds_mask, mask);
2193         if (error == 0)
2194                 error = copyout(mask, maskp, domainsetsize);
2195         if (error == 0)
2196                 if (suword32(policyp, outset.ds_policy) != 0)
2197                         error = EFAULT;
2198 out:
2199         free(mask, M_TEMP);
2200         return (error);
2201 }
2202
2203 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2204 struct cpuset_setdomain_args {
2205         cpulevel_t      level;
2206         cpuwhich_t      which;
2207         id_t            id;
2208         size_t          domainsetsize;
2209         domainset_t     *mask;
2210         int             policy;
2211 };
2212 #endif
2213 int
2214 sys_cpuset_setdomain(struct thread *td, struct cpuset_setdomain_args *uap)
2215 {
2216
2217         return (kern_cpuset_setdomain(td, uap->level, uap->which,
2218             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
2219 }
2220
2221 int
2222 kern_cpuset_setdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2223     id_t id, size_t domainsetsize, const domainset_t *maskp, int policy)
2224 {
2225         struct cpuset *nset;
2226         struct cpuset *set;
2227         struct thread *ttd;
2228         struct proc *p;
2229         struct domainset domain;
2230         domainset_t *mask;
2231         int error;
2232
2233         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2234             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2235                 return (ERANGE);
2236         if (policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
2237             policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
2238                 return (EINVAL);
2239         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2240         if (error != 0)
2241                 return (error);
2242         memset(&domain, 0, sizeof(domain));
2243         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2244         error = copyin(maskp, mask, domainsetsize);
2245         if (error)
2246                 goto out;
2247         /*
2248          * Verify that no high bits are set.
2249          */
2250         if (domainsetsize > sizeof(domainset_t)) {
2251                 char *end;
2252                 char *cp;
2253
2254                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
2255                 end += domainsetsize;
2256                 cp += sizeof(domainset_t);
2257                 while (cp != end)
2258                         if (*cp++ != 0) {
2259                                 error = EINVAL;
2260                                 goto out;
2261                         }
2262         }
2263         if (DOMAINSET_EMPTY(mask)) {
2264                 error = EDEADLK;
2265                 goto out;
2266         }
2267         DOMAINSET_COPY(mask, &domain.ds_mask);
2268         domain.ds_policy = policy;
2269
2270         /*
2271          * Sanitize the provided mask.
2272          */
2273         if (!DOMAINSET_SUBSET(&all_domains, &domain.ds_mask)) {
2274                 error = EINVAL;
2275                 goto out;
2276         }
2277
2278         /* Translate preferred policy into a mask and fallback. */
2279         if (policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2280                 /* Only support a single preferred domain. */
2281                 if (DOMAINSET_COUNT(&domain.ds_mask) != 1) {
2282                         error = EINVAL;
2283                         goto out;
2284                 }
2285                 domain.ds_prefer = DOMAINSET_FFS(&domain.ds_mask) - 1;
2286                 /* This will be constrained by domainset_shadow(). */
2287                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &domain.ds_mask);
2288         }
2289
2290         /*
2291          * When given an impossible policy, fall back to interleaving
2292          * across all domains.
2293          */
2294         if (domainset_empty_vm(&domain))
2295                 domainset_copy(&domainset2, &domain);
2296
2297         switch (level) {
2298         case CPU_LEVEL_ROOT:
2299         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2300                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2301                 if (error)
2302                         break;
2303                 switch (which) {
2304                 case CPU_WHICH_TID:
2305                 case CPU_WHICH_PID:
2306                         thread_lock(ttd);
2307                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2308                         thread_unlock(ttd);
2309                         PROC_UNLOCK(p);
2310                         break;
2311                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2312                 case CPU_WHICH_JAIL:
2313                         break;
2314                 case CPU_WHICH_IRQ:
2315                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2316                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2317                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2318                         error = EINVAL;
2319                         goto out;
2320                 }
2321                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2322                         nset = cpuset_refroot(set);
2323                 else
2324                         nset = cpuset_refbase(set);
2325                 error = cpuset_modify_domain(nset, &domain);
2326                 cpuset_rel(nset);
2327                 cpuset_rel(set);
2328                 break;
2329         case CPU_LEVEL_WHICH:
2330                 switch (which) {
2331                 case CPU_WHICH_TID:
2332                         error = _cpuset_setthread(id, NULL, &domain);
2333                         break;
2334                 case CPU_WHICH_PID:
2335                         error = cpuset_setproc(id, NULL, NULL, &domain, false);
2336                         break;
2337                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2338                 case CPU_WHICH_JAIL:
2339                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2340                         if (error == 0) {
2341                                 error = cpuset_modify_domain(set, &domain);
2342                                 cpuset_rel(set);
2343                         }
2344                         break;
2345                 case CPU_WHICH_IRQ:
2346                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2347                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2348                 default:
2349                         error = EINVAL;
2350                         break;
2351                 }
2352                 break;
2353         default:
2354                 error = EINVAL;
2355                 break;
2356         }
2357 out:
2358         free(mask, M_TEMP);
2359         return (error);
2360 }
2361
2362 #ifdef DDB
2363
2364 static void
2365 ddb_display_bitset(const struct bitset *set, int size)
2366 {
2367         int bit, once;
2368
2369         for (once = 0, bit = 0; bit < size; bit++) {
2370                 if (CPU_ISSET(bit, set)) {
2371                         if (once == 0) {
2372                                 db_printf("%d", bit);
2373                                 once = 1;
2374                         } else
2375                                 db_printf(",%d", bit);
2376                 }
2377         }
2378         if (once == 0)
2379                 db_printf("<none>");
2380 }
2381
2382 void
2383 ddb_display_cpuset(const cpuset_t *set)
2384 {
2385         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, CPU_SETSIZE);
2386 }
2387
2388 static void
2389 ddb_display_domainset(const domainset_t *set)
2390 {
2391         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, DOMAINSET_SETSIZE);
2392 }
2393
2394 DB_SHOW_COMMAND(cpusets, db_show_cpusets)
2395 {
2396         struct cpuset *set;
2397
2398         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link) {
2399                 db_printf("set=%p id=%-6u ref=%-6d flags=0x%04x parent id=%d\n",
2400                     set, set->cs_id, refcount_load(&set->cs_ref), set->cs_flags,
2401                     (set->cs_parent != NULL) ? set->cs_parent->cs_id : 0);
2402                 db_printf("  cpu mask=");
2403                 ddb_display_cpuset(&set->cs_mask);
2404                 db_printf("\n");
2405                 db_printf("  domain policy %d prefer %d mask=",
2406                     set->cs_domain->ds_policy, set->cs_domain->ds_prefer);
2407                 ddb_display_domainset(&set->cs_domain->ds_mask);
2408                 db_printf("\n");
2409                 if (db_pager_quit)
2410                         break;
2411         }
2412 }
2413
2414 DB_SHOW_COMMAND(domainsets, db_show_domainsets)
2415 {
2416         struct domainset *set;
2417
2418         LIST_FOREACH(set, &cpuset_domains, ds_link) {
2419                 db_printf("set=%p policy %d prefer %d cnt %d\n",
2420                     set, set->ds_policy, set->ds_prefer, set->ds_cnt);
2421                 db_printf("  mask =");
2422                 ddb_display_domainset(&set->ds_mask);
2423                 db_printf("\n");
2424         }
2425 }
2426 #endif /* DDB */