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  * Initialize 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_init(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_init(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 = 0;
 798
 799         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 800         for (;;) {
 801                 root = cpuset_getroot(set);
 802                 dset = root->cs_domain;
 803                 /*
 804                  * Verify that we have access to this set of domains.
 805                  */
 806                 if (!domainset_valid(dset, domain)) {
 807                         error = EINVAL;
 808                         goto out;
 809                 }
 810                 /*
 811                  * If applying prefer we keep the current set as the fallback.
 812                  */
 813                 if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 814                         DOMAINSET_COPY(&set->cs_domain->ds_mask,
 815                             &domain->ds_mask);
 816                 /*
 817                  * Determine whether we can apply this set of domains and
 818                  * how many new domain structures it will require.
 819                  */
 820                 domainset_copy(domain, &temp);
 821                 needed = 0;
 822                 error = cpuset_testupdate_domain(set, &temp, set->cs_domain,
 823                     &needed, 0);
 824                 if (error)
 825                         goto out;
 826                 if (ndomains >= needed)
 827                         break;
 828
 829                 /* Dropping the lock; we'll need to re-evaluate again. */
 830                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 831                 domainset_freelist_add(&domains, needed - ndomains);
 832                 ndomains = needed;
 833                 mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 834         }
 835         dset = set->cs_domain;
 836         cpuset_update_domain(set, domain, dset, &domains);
 837 out:
 838         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 839         domainset_freelist_free(&domains);
 840         if (error == 0)
 841                 domainset_notify();
 842
 843         return (error);
 844 }
 845
 846 /*
 847  * Resolve the 'which' parameter of several cpuset apis.
 848  *
 849  * For WHICH_PID and WHICH_TID return a locked proc and valid proc/tid.  Also
 850  * checks for permission via p_cansched().
 851  *
 852  * For WHICH_SET returns a valid set with a new reference.
 853  *
 854  * -1 may be supplied for any argument to mean the current proc/thread or
 855  * the base set of the current thread.  May fail with ESRCH/EPERM.
 856  */
 857 int
 858 cpuset_which(cpuwhich_t which, id_t id, struct proc **pp, struct thread **tdp,
 859     struct cpuset **setp)
 860 {
 861         struct cpuset *set;
 862         struct thread *td;
 863         struct proc *p;
 864         int error;
 865
 866         *pp = p = NULL;
 867         *tdp = td = NULL;
 868         *setp = set = NULL;
 869         switch (which) {
 870         case CPU_WHICH_PID:
 871                 if (id == -1) {
 872                         PROC_LOCK(curproc);
 873                         p = curproc;
 874                         break;
 875                 }
 876                 if ((p = pfind(id)) == NULL)
 877                         return (ESRCH);
 878                 break;
 879         case CPU_WHICH_TID:
 880                 if (id == -1) {
 881                         PROC_LOCK(curproc);
 882                         p = curproc;
 883                         td = curthread;
 884                         break;
 885                 }
 886                 td = tdfind(id, -1);
 887                 if (td == NULL)
 888                         return (ESRCH);
 889                 p = td->td_proc;
 890                 break;
 891         case CPU_WHICH_CPUSET:
 892                 if (id == -1) {
 893                         thread_lock(curthread);
 894                         set = cpuset_refbase(curthread->td_cpuset);
 895                         thread_unlock(curthread);
 896                 } else
 897                         set = cpuset_lookup(id, curthread);
 898                 if (set) {
 899                         *setp = set;
 900                         return (0);
 901                 }
 902                 return (ESRCH);
 903         case CPU_WHICH_JAIL:
 904         {
 905                 /* Find `set' for prison with given id. */
 906                 struct prison *pr;
 907
 908                 sx_slock(&allprison_lock);
 909                 pr = prison_find_child(curthread->td_ucred->cr_prison, id);
 910                 sx_sunlock(&allprison_lock);
 911                 if (pr == NULL)
 912                         return (ESRCH);
 913                 cpuset_ref(pr->pr_cpuset);
 914                 *setp = pr->pr_cpuset;
 915                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
 916                 return (0);
 917         }
 918         case CPU_WHICH_IRQ:
 919         case CPU_WHICH_DOMAIN:
 920                 return (0);
 921         default:
 922                 return (EINVAL);
 923         }
 924         error = p_cansched(curthread, p);
 925         if (error) {
 926                 PROC_UNLOCK(p);
 927                 return (error);
 928         }
 929         if (td == NULL)
 930                 td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
 931         *pp = p;
 932         *tdp = td;
 933         return (0);
 934 }
 935
 936 static int
 937 cpuset_testshadow(struct cpuset *set, const cpuset_t *mask,
 938     const struct domainset *domain)
 939 {
 940         struct cpuset *parent;
 941         struct domainset *dset;
 942
 943         parent = cpuset_getbase(set);
 944         /*
 945          * If we are restricting a cpu mask it must be a subset of the
 946          * parent or invalid CPUs have been specified.
 947          */
 948         if (mask != NULL && !CPU_SUBSET(&parent->cs_mask, mask))
 949                 return (EINVAL);
 950
 951         /*
 952          * If we are restricting a domain mask it must be a subset of the
 953          * parent or invalid domains have been specified.
 954          */
 955         dset = parent->cs_domain;
 956         if (domain != NULL && !domainset_valid(dset, domain))
 957                 return (EINVAL);
 958
 959         return (0);
 960 }
 961
 962 /*
 963  * Create an anonymous set with the provided mask in the space provided by
 964  * 'nset'.  If the passed in set is anonymous we use its parent otherwise
 965  * the new set is a child of 'set'.
 966  */
 967 static int
 968 cpuset_shadow(struct cpuset *set, struct cpuset **nsetp,
 969    const cpuset_t *mask, const struct domainset *domain,
 970    struct setlist *cpusets, struct domainlist *domains)
 971 {
 972         struct cpuset *parent;
 973         struct cpuset *nset;
 974         struct domainset *dset;
 975         struct domainset *d;
 976         int error;
 977
 978         error = cpuset_testshadow(set, mask, domain);
 979         if (error)
 980                 return (error);
 981
 982         parent = cpuset_getbase(set);
 983         dset = parent->cs_domain;
 984         if (mask == NULL)
 985                 mask = &set->cs_mask;
 986         if (domain != NULL)
 987                 d = domainset_shadow(dset, domain, domains);
 988         else
 989                 d = set->cs_domain;
 990         nset = LIST_FIRST(cpusets);
 991         error = cpuset_init(nset, parent, mask, d, CPUSET_INVALID);
 992         if (error == 0) {
 993                 LIST_REMOVE(nset, cs_link);
 994                 *nsetp = nset;
 995         }
 996         return (error);
 997 }
 998
 999 static struct cpuset *
1000 cpuset_update_thread(struct thread *td, struct cpuset *nset)
1001 {
1002         struct cpuset *tdset;
1003
1004         tdset = td->td_cpuset;
1005         td->td_cpuset = nset;
1006         td->td_domain.dr_policy = nset->cs_domain;
1007         sched_affinity(td);
1008
1009         return (tdset);
1010 }
1011
1012 static int
1013 cpuset_setproc_test_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1014     struct domainset *domain)
1015 {
1016         struct cpuset *parent;
1017
1018         parent = cpuset_getbase(tdset);
1019         if (mask == NULL)
1020                 mask = &tdset->cs_mask;
1021         if (domain == NULL)
1022                 domain = tdset->cs_domain;
1023         return cpuset_testshadow(parent, mask, domain);
1024 }
1025
1026 static int
1027 cpuset_setproc_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1028     struct domainset *domain, struct cpuset **nsetp,
1029     struct setlist *freelist, struct domainlist *domainlist)
1030 {
1031         struct cpuset *parent;
1032
1033         parent = cpuset_getbase(tdset);
1034         if (mask == NULL)
1035                 mask = &tdset->cs_mask;
1036         if (domain == NULL)
1037                 domain = tdset->cs_domain;
1038         return cpuset_shadow(parent, nsetp, mask, domain, freelist,
1039             domainlist);
1040 }
1041
1042 static int
1043 cpuset_setproc_setthread_mask(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1044     cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1045 {
1046         struct cpuset *parent;
1047
1048         parent = cpuset_getbase(tdset);
1049
1050         /*
1051          * If the thread restricted its mask then apply that same
1052          * restriction to the new set, otherwise take it wholesale.
1053          */
1054         if (CPU_CMP(&tdset->cs_mask, &parent->cs_mask) != 0) {
1055                 CPU_COPY(&tdset->cs_mask, mask);
1056                 CPU_AND(mask, &set->cs_mask);
1057         } else
1058                 CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1059
1060         /*
1061          * If the thread restricted the domain then we apply the
1062          * restriction to the new set but retain the policy.
1063          */
1064         if (tdset->cs_domain != parent->cs_domain) {
1065                 domainset_copy(tdset->cs_domain, domain);
1066                 DOMAINSET_AND(&domain->ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1067         } else
1068                 domainset_copy(set->cs_domain, domain);
1069
1070         if (CPU_EMPTY(mask) || DOMAINSET_EMPTY(&domain->ds_mask))
1071                 return (EDEADLK);
1072
1073         return (0);
1074 }
1075
1076 static int
1077 cpuset_setproc_test_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set)
1078 {
1079         struct domainset domain;
1080         cpuset_t mask;
1081
1082         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID)
1083                 return (0);
1084         return cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1085 }
1086
1087 static int
1088 cpuset_setproc_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1089     struct cpuset **nsetp, struct setlist *freelist,
1090     struct domainlist *domainlist)
1091 {
1092         struct domainset domain;
1093         cpuset_t mask;
1094         int error;
1095
1096         /*
1097          * If we're replacing on a thread that has not constrained the
1098          * original set we can simply accept the new set.
1099          */
1100         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID) {
1101                 *nsetp = cpuset_ref(set);
1102                 return (0);
1103         }
1104         error = cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1105         if (error)
1106                 return (error);
1107
1108         return cpuset_shadow(set, nsetp, &mask, &domain, freelist,
1109             domainlist);
1110 }
1111
1112 static int
1113 cpuset_setproc_newbase(struct thread *td, struct cpuset *set,
1114     struct cpuset *nroot, struct cpuset **nsetp,
1115     struct setlist *cpusets, struct domainlist *domainlist)
1116 {
1117         struct domainset ndomain;
1118         cpuset_t nmask;
1119         struct cpuset *pbase;
1120         int error;
1121
1122         pbase = cpuset_getbase(td->td_cpuset);
1123
1124         /* Copy process mask, then further apply the new root mask. */
1125         CPU_COPY(&pbase->cs_mask, &nmask);
1126         CPU_AND(&nmask, &nroot->cs_mask);
1127
1128         domainset_copy(pbase->cs_domain, &ndomain);
1129         DOMAINSET_AND(&ndomain.ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1130
1131         /* Policy is too restrictive, will not work. */
1132         if (CPU_EMPTY(&nmask) || DOMAINSET_EMPTY(&ndomain.ds_mask))
1133                 return (EDEADLK);
1134
1135         /*
1136          * Remove pbase from the freelist in advance, it'll be pushed to
1137          * cpuset_ids on success.  We assume here that cpuset_create() will not
1138          * touch pbase on failure, and we just enqueue it back to the freelist
1139          * to remain in a consistent state.
1140          */
1141         pbase = LIST_FIRST(cpusets);
1142         LIST_REMOVE(pbase, cs_link);
1143         error = cpuset_create(&pbase, set, &nmask);
1144         if (error != 0) {
1145                 LIST_INSERT_HEAD(cpusets, pbase, cs_link);
1146                 return (error);
1147         }
1148
1149         /* Duplicates some work from above... oh well. */
1150         pbase->cs_domain = domainset_shadow(set->cs_domain, &ndomain,
1151             domainlist);
1152         *nsetp = pbase;
1153         return (0);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Handle four cases for updating an entire process.
1158  *
1159  * 1) Set is non-null and the process is not rebasing onto a new root.  This
1160  *    reparents all anonymous sets to the provided set and replaces all
1161  *    non-anonymous td_cpusets with the provided set.
1162  * 2) Set is non-null and the process is rebasing onto a new root.  This
1163  *    creates a new base set if the process previously had its own base set,
1164  *    then reparents all anonymous sets either to that set or the provided set
1165  *    if one was not created.  Non-anonymous sets are similarly replaced.
1166  * 3) Mask is non-null.  This replaces or creates anonymous sets for every
1167  *    thread with the existing base as a parent.
1168  * 4) domain is non-null.  This creates anonymous sets for every thread
1169  *    and replaces the domain set.
1170  *
1171  * This is overly complicated because we can't allocate while holding a
1172  * spinlock and spinlocks must be held while changing and examining thread
1173  * state.
1174  */
1175 static int
1176 cpuset_setproc(pid_t pid, struct cpuset *set, cpuset_t *mask,
1177     struct domainset *domain, bool rebase)
1178 {
1179         struct setlist freelist;
1180         struct setlist droplist;
1181         struct domainlist domainlist;
1182         struct cpuset *base, *nset, *nroot, *tdroot;
1183         struct thread *td;
1184         struct proc *p;
1185         int needed;
1186         int nfree;
1187         int error;
1188
1189         /*
1190          * The algorithm requires two passes due to locking considerations.
1191          *
1192          * 1) Lookup the process and acquire the locks in the required order.
1193          * 2) If enough cpusets have not been allocated release the locks and
1194          *    allocate them.  Loop.
1195          */
1196         cpuset_freelist_init(&freelist, 1);
1197         domainset_freelist_init(&domainlist, 1);
1198         nfree = 1;
1199         LIST_INIT(&droplist);
1200         nfree = 0;
1201         base = set;
1202         nroot = NULL;
1203         if (set != NULL)
1204                 nroot = cpuset_getroot(set);
1205         for (;;) {
1206                 error = cpuset_which(CPU_WHICH_PID, pid, &p, &td, &nset);
1207                 if (error)
1208                         goto out;
1209                 tdroot = cpuset_getroot(td->td_cpuset);
1210                 needed = p->p_numthreads;
1211                 if (set != NULL && rebase && tdroot != nroot)
1212                         needed++;
1213                 if (nfree >= needed)
1214                         break;
1215                 PROC_UNLOCK(p);
1216                 if (nfree < needed) {
1217                         cpuset_freelist_add(&freelist, needed - nfree);
1218                         domainset_freelist_add(&domainlist, needed - nfree);
1219                         nfree = needed;
1220                 }
1221         }
1222         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1223
1224         /*
1225          * If we're changing roots and the root set is what has been specified
1226          * as the parent, then we'll check if the process was previously using
1227          * the root set and, if it wasn't, create a new base with the process's
1228          * mask applied to it.
1229          */
1230         if (set != NULL && rebase && nroot != tdroot) {
1231                 cpusetid_t base_id, root_id;
1232
1233                 root_id = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset->cs_id;
1234                 base_id = cpuset_getbase(td->td_cpuset)->cs_id;
1235
1236                 if (base_id != root_id) {
1237                         error = cpuset_setproc_newbase(td, set, nroot, &base,
1238                             &freelist, &domainlist);
1239                         if (error != 0)
1240                                 goto unlock_out;
1241                 }
1242         }
1243
1244         /*
1245          * Now that the appropriate locks are held and we have enough cpusets,
1246          * make sure the operation will succeed before applying changes. The
1247          * proc lock prevents td_cpuset from changing between calls.
1248          */
1249         error = 0;
1250         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1251                 thread_lock(td);
1252                 if (set != NULL)
1253                         error = cpuset_setproc_test_setthread(td->td_cpuset,
1254                             base);
1255                 else
1256                         error = cpuset_setproc_test_maskthread(td->td_cpuset,
1257                             mask, domain);
1258                 thread_unlock(td);
1259                 if (error)
1260                         goto unlock_out;
1261         }
1262         /*
1263          * Replace each thread's cpuset while using deferred release.  We
1264          * must do this because the thread lock must be held while operating
1265          * on the thread and this limits the type of operations allowed.
1266          */
1267         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1268                 thread_lock(td);
1269                 if (set != NULL)
1270                         error = cpuset_setproc_setthread(td->td_cpuset, base,
1271                             &nset, &freelist, &domainlist);
1272                 else
1273                         error = cpuset_setproc_maskthread(td->td_cpuset, mask,
1274                             domain, &nset, &freelist, &domainlist);
1275                 if (error) {
1276                         thread_unlock(td);
1277                         break;
1278                 }
1279                 cpuset_rel_defer(&droplist, cpuset_update_thread(td, nset));
1280                 thread_unlock(td);
1281         }
1282 unlock_out:
1283         PROC_UNLOCK(p);
1284 out:
1285         if (base != NULL && base != set)
1286                 cpuset_rel(base);
1287         while ((nset = LIST_FIRST(&droplist)) != NULL)
1288                 cpuset_rel_complete(nset);
1289         cpuset_freelist_free(&freelist);
1290         domainset_freelist_free(&domainlist);
1291         return (error);
1292 }
1293
1294 static int
1295 bitset_strprint(char *buf, size_t bufsiz, const struct bitset *set, int setlen)
1296 {
1297         size_t bytes;
1298         int i, once;
1299         char *p;
1300
1301         once = 0;
1302         p = buf;
1303         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1304                 if (once != 0) {
1305                         if (bufsiz < 1)
1306                                 return (0);
1307                         *p = ',';
1308                         p++;
1309                         bufsiz--;
1310                 } else
1311                         once = 1;
1312                 if (bufsiz < sizeof(__STRING(ULONG_MAX)))
1313                         return (0);
1314                 bytes = snprintf(p, bufsiz, "%lx", set->__bits[i]);
1315                 p += bytes;
1316                 bufsiz -= bytes;
1317         }
1318         return (p - buf);
1319 }
1320
1321 static int
1322 bitset_strscan(struct bitset *set, int setlen, const char *buf)
1323 {
1324         int i, ret;
1325         const char *p;
1326
1327         BIT_ZERO(setlen, set);
1328         p = buf;
1329         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1330                 if (*p == ',') {
1331                         p++;
1332                         continue;
1333                 }
1334                 ret = sscanf(p, "%lx", &set->__bits[i]);
1335                 if (ret == 0 || ret == -1)
1336                         break;
1337                 while (isxdigit(*p))
1338                         p++;
1339         }
1340         return (p - buf);
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Return a string representing a valid layout for a cpuset_t object.
1345  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1346  */
1347 char *
1348 cpusetobj_strprint(char *buf, const cpuset_t *set)
1349 {
1350
1351         bitset_strprint(buf, CPUSETBUFSIZ, (const struct bitset *)set,
1352             CPU_SETSIZE);
1353         return (buf);
1354 }
1355
1356 /*
1357  * Build a valid cpuset_t object from a string representation.
1358  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1359  */
1360 int
1361 cpusetobj_strscan(cpuset_t *set, const char *buf)
1362 {
1363         char p;
1364
1365         if (strlen(buf) > CPUSETBUFSIZ - 1)
1366                 return (-1);
1367
1368         p = buf[bitset_strscan((struct bitset *)set, CPU_SETSIZE, buf)];
1369         if (p != '\0')
1370                 return (-1);
1371
1372         return (0);
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Handle a domainset specifier in the sysctl tree.  A poiner to a pointer to
1377  * a domainset is in arg1.  If the user specifies a valid domainset the
1378  * pointer is updated.
1379  *
1380  * Format is:
1381  * hex mask word 0,hex mask word 1,...:decimal policy:decimal preferred
1382  */
1383 int
1384 sysctl_handle_domainset(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1385 {
1386         char buf[DOMAINSETBUFSIZ];
1387         struct domainset *dset;
1388         struct domainset key;
1389         int policy, prefer, error;
1390         char *p;
1391
1392         dset = *(struct domainset **)arg1;
1393         error = 0;
1394
1395         if (dset != NULL) {
1396                 p = buf + bitset_strprint(buf, DOMAINSETBUFSIZ,
1397                     (const struct bitset *)&dset->ds_mask, DOMAINSET_SETSIZE);
1398                 sprintf(p, ":%d:%d", dset->ds_policy, dset->ds_prefer);
1399         } else
1400                 sprintf(buf, "<NULL>");
1401         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1402         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1403                 return (error);
1404
1405         /*
1406          * Read in and validate the string.
1407          */
1408         memset(&key, 0, sizeof(key));
1409         p = &buf[bitset_strscan((struct bitset *)&key.ds_mask,
1410             DOMAINSET_SETSIZE, buf)];
1411         if (p == buf)
1412                 return (EINVAL);
1413         if (sscanf(p, ":%d:%d", &policy, &prefer) != 2)
1414                 return (EINVAL);
1415         key.ds_policy = policy;
1416         key.ds_prefer = prefer;
1417
1418         /* Domainset_create() validates the policy.*/
1419         dset = domainset_create(&key);
1420         if (dset == NULL)
1421                 return (EINVAL);
1422         *(struct domainset **)arg1 = dset;
1423
1424         return (error);
1425 }
1426
1427 /*
1428  * Apply an anonymous mask or a domain to a single thread.
1429  */
1430 static int
1431 _cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1432 {
1433         struct setlist cpusets;
1434         struct domainlist domainlist;
1435         struct cpuset *nset;
1436         struct cpuset *set;
1437         struct thread *td;
1438         struct proc *p;
1439         int error;
1440
1441         cpuset_freelist_init(&cpusets, 1);
1442         domainset_freelist_init(&domainlist, domain != NULL);
1443         error = cpuset_which(CPU_WHICH_TID, id, &p, &td, &set);
1444         if (error)
1445                 goto out;
1446         set = NULL;
1447         thread_lock(td);
1448         error = cpuset_shadow(td->td_cpuset, &nset, mask, domain,
1449             &cpusets, &domainlist);
1450         if (error == 0)
1451                 set = cpuset_update_thread(td, nset);
1452         thread_unlock(td);
1453         PROC_UNLOCK(p);
1454         if (set)
1455                 cpuset_rel(set);
1456 out:
1457         cpuset_freelist_free(&cpusets);
1458         domainset_freelist_free(&domainlist);
1459         return (error);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * Apply an anonymous mask to a single thread.
1464  */
1465 int
1466 cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask)
1467 {
1468
1469         return _cpuset_setthread(id, mask, NULL);
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Apply new cpumask to the ithread.
1474  */
1475 int
1476 cpuset_setithread(lwpid_t id, int cpu)
1477 {
1478         cpuset_t mask;
1479
1480         CPU_ZERO(&mask);
1481         if (cpu == NOCPU)
1482                 CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
1483         else
1484                 CPU_SET(cpu, &mask);
1485         return _cpuset_setthread(id, &mask, NULL);
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Initialize static domainsets after NUMA information is available.  This is
1490  * called before memory allocators are initialized.
1491  */
1492 void
1493 domainset_init(void)
1494 {
1495         struct domainset *dset;
1496         int i;
1497
1498         dset = &domainset_roundrobin;
1499         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1500         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1501         dset->ds_prefer = -1;
1502         _domainset_create(dset, NULL);
1503
1504         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++) {
1505                 dset = &domainset_fixed[i];
1506                 DOMAINSET_ZERO(&dset->ds_mask);
1507                 DOMAINSET_SET(i, &dset->ds_mask);
1508                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1509                 _domainset_create(dset, NULL);
1510
1511                 dset = &domainset_prefer[i];
1512                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1513                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_PREFER;
1514                 dset->ds_prefer = i;
1515                 _domainset_create(dset, NULL);
1516         }
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Create the domainset for cpuset 0, 1 and cpuset 2.
1521  */
1522 void
1523 domainset_zero(void)
1524 {
1525         struct domainset *dset, *tmp;
1526
1527         mtx_init(&cpuset_lock, "cpuset", NULL, MTX_SPIN | MTX_RECURSE);
1528
1529         dset = &domainset0;
1530         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1531         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_FIRSTTOUCH;
1532         dset->ds_prefer = -1;
1533         curthread->td_domain.dr_policy = _domainset_create(dset, NULL);
1534
1535         domainset_copy(dset, &domainset2);
1536         domainset2.ds_policy = DOMAINSET_POLICY_INTERLEAVE;
1537         kernel_object->domain.dr_policy = _domainset_create(&domainset2, NULL);
1538
1539         /* Remove empty domains from the global policies. */
1540         LIST_FOREACH_SAFE(dset, &cpuset_domains, ds_link, tmp)
1541                 if (domainset_empty_vm(dset))
1542                         LIST_REMOVE(dset, ds_link);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Creates system-wide cpusets and the cpuset for thread0 including three
1547  * sets:
1548  *
1549  * 0 - The root set which should represent all valid processors in the
1550  *     system.  This set is immutable.
1551  * 1 - The default set which all processes are a member of until changed.
1552  *     This allows an administrator to move all threads off of given cpus to
1553  *     dedicate them to high priority tasks or save power etc.
1554  * 2 - The kernel set which allows restriction and policy to be applied only
1555  *     to kernel threads and the kernel_object.
1556  */
1557 struct cpuset *
1558 cpuset_thread0(void)
1559 {
1560         struct cpuset *set;
1561         int i;
1562         int error __unused;
1563
1564         cpuset_zone = uma_zcreate("cpuset", sizeof(struct cpuset), NULL, NULL,
1565             NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1566         domainset_zone = uma_zcreate("domainset", sizeof(struct domainset),
1567             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1568
1569         /*
1570          * Create the root system set (0) for the whole machine.  Doesn't use
1571          * cpuset_create() due to NULL parent.
1572          */
1573         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1574         CPU_COPY(&all_cpus, &set->cs_mask);
1575         LIST_INIT(&set->cs_children);
1576         LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
1577         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
1578         set->cs_flags = CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY;
1579         set->cs_domain = &domainset0;
1580         cpuset_zero = set;
1581         cpuset_root = &set->cs_mask;
1582
1583         /*
1584          * Now derive a default (1), modifiable set from that to give out.
1585          */
1586         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1587         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 1);
1588         KASSERT(error == 0, ("Error creating default set: %d\n", error));
1589         cpuset_default = set;
1590         /*
1591          * Create the kernel set (2).
1592          */
1593         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1594         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 2);
1595         KASSERT(error == 0, ("Error creating kernel set: %d\n", error));
1596         set->cs_domain = &domainset2;
1597         cpuset_kernel = set;
1598
1599         /*
1600          * Initialize the unit allocator. 0 and 1 are allocated above.
1601          */
1602         cpuset_unr = new_unrhdr(3, INT_MAX, NULL);
1603
1604         /*
1605          * If MD code has not initialized per-domain cpusets, place all
1606          * CPUs in domain 0.
1607          */
1608         for (i = 0; i < MAXMEMDOM; i++)
1609                 if (!CPU_EMPTY(&cpuset_domain[i]))
1610                         goto domains_set;
1611         CPU_COPY(&all_cpus, &cpuset_domain[0]);
1612 domains_set:
1613
1614         return (cpuset_default);
1615 }
1616
1617 void
1618 cpuset_kernthread(struct thread *td)
1619 {
1620         struct cpuset *set;
1621
1622         thread_lock(td);
1623         set = td->td_cpuset;
1624         td->td_cpuset = cpuset_ref(cpuset_kernel);
1625         thread_unlock(td);
1626         cpuset_rel(set);
1627 }
1628
1629 /*
1630  * Create a cpuset, which would be cpuset_create() but
1631  * mark the new 'set' as root.
1632  *
1633  * We are not going to reparent the td to it.  Use cpuset_setproc_update_set()
1634  * for that.
1635  *
1636  * In case of no error, returns the set in *setp locked with a reference.
1637  */
1638 int
1639 cpuset_create_root(struct prison *pr, struct cpuset **setp)
1640 {
1641         struct cpuset *set;
1642         int error;
1643
1644         KASSERT(pr != NULL, ("[%s:%d] invalid pr", __func__, __LINE__));
1645         KASSERT(setp != NULL, ("[%s:%d] invalid setp", __func__, __LINE__));
1646
1647         set = NULL;
1648         error = cpuset_create(&set, pr->pr_cpuset, &pr->pr_cpuset->cs_mask);
1649         if (error)
1650                 return (error);
1651
1652         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] cpuset_create returned invalid data",
1653             __func__, __LINE__));
1654
1655         /* Mark the set as root. */
1656         set->cs_flags |= CPU_SET_ROOT;
1657         *setp = set;
1658
1659         return (0);
1660 }
1661
1662 int
1663 cpuset_setproc_update_set(struct proc *p, struct cpuset *set)
1664 {
1665         int error;
1666
1667         KASSERT(p != NULL, ("[%s:%d] invalid proc", __func__, __LINE__));
1668         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] invalid set", __func__, __LINE__));
1669
1670         cpuset_ref(set);
1671         error = cpuset_setproc(p->p_pid, set, NULL, NULL, true);
1672         if (error)
1673                 return (error);
1674         cpuset_rel(set);
1675         return (0);
1676 }
1677
1678 /*
1679  * In Capability mode, the only accesses that are permitted are to the current
1680  * thread and process' CPU and domain sets.
1681  */
1682 static int
1683 cpuset_check_capabilities(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1684     id_t id)
1685 {
1686         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
1687                 if (level != CPU_LEVEL_WHICH)
1688                         return (ECAPMODE);
1689                 if (which != CPU_WHICH_TID && which != CPU_WHICH_PID)
1690                         return (ECAPMODE);
1691                 if (id != -1 &&
1692                     !(which == CPU_WHICH_TID && id == td->td_tid) &&
1693                     !(which == CPU_WHICH_PID && id == td->td_proc->p_pid))
1694                         return (ECAPMODE);
1695         }
1696         return (0);
1697 }
1698
1699 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1700 struct cpuset_args {
1701         cpusetid_t      *setid;
1702 };
1703 #endif
1704 int
1705 sys_cpuset(struct thread *td, struct cpuset_args *uap)
1706 {
1707         struct cpuset *root;
1708         struct cpuset *set;
1709         int error;
1710
1711         thread_lock(td);
1712         root = cpuset_refroot(td->td_cpuset);
1713         thread_unlock(td);
1714         set = NULL;
1715         error = cpuset_create(&set, root, &root->cs_mask);
1716         cpuset_rel(root);
1717         if (error)
1718                 return (error);
1719         error = copyout(&set->cs_id, uap->setid, sizeof(set->cs_id));
1720         if (error == 0)
1721                 error = cpuset_setproc(-1, set, NULL, NULL, false);
1722         cpuset_rel(set);
1723         return (error);
1724 }
1725
1726 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1727 struct cpuset_setid_args {
1728         cpuwhich_t      which;
1729         id_t            id;
1730         cpusetid_t      setid;
1731 };
1732 #endif
1733 int
1734 sys_cpuset_setid(struct thread *td, struct cpuset_setid_args *uap)
1735 {
1736
1737         return (kern_cpuset_setid(td, uap->which, uap->id, uap->setid));
1738 }
1739
1740 int
1741 kern_cpuset_setid(struct thread *td, cpuwhich_t which,
1742     id_t id, cpusetid_t setid)
1743 {
1744         struct cpuset *set;
1745         int error;
1746
1747         /*
1748          * Presently we only support per-process sets.
1749          */
1750         if (which != CPU_WHICH_PID)
1751                 return (EINVAL);
1752         set = cpuset_lookup(setid, td);
1753         if (set == NULL)
1754                 return (ESRCH);
1755         error = cpuset_setproc(id, set, NULL, NULL, false);
1756         cpuset_rel(set);
1757         return (error);
1758 }
1759
1760 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1761 struct cpuset_getid_args {
1762         cpulevel_t      level;
1763         cpuwhich_t      which;
1764         id_t            id;
1765         cpusetid_t      *setid;
1766 };
1767 #endif
1768 int
1769 sys_cpuset_getid(struct thread *td, struct cpuset_getid_args *uap)
1770 {
1771
1772         return (kern_cpuset_getid(td, uap->level, uap->which, uap->id,
1773             uap->setid));
1774 }
1775
1776 int
1777 kern_cpuset_getid(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1778     id_t id, cpusetid_t *setid)
1779 {
1780         struct cpuset *nset;
1781         struct cpuset *set;
1782         struct thread *ttd;
1783         struct proc *p;
1784         cpusetid_t tmpid;
1785         int error;
1786
1787         if (level == CPU_LEVEL_WHICH && which != CPU_WHICH_CPUSET)
1788                 return (EINVAL);
1789         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1790         if (error)
1791                 return (error);
1792         switch (which) {
1793         case CPU_WHICH_TID:
1794         case CPU_WHICH_PID:
1795                 thread_lock(ttd);
1796                 set = cpuset_refbase(ttd->td_cpuset);
1797                 thread_unlock(ttd);
1798                 PROC_UNLOCK(p);
1799                 break;
1800         case CPU_WHICH_CPUSET:
1801         case CPU_WHICH_JAIL:
1802                 break;
1803         case CPU_WHICH_IRQ:
1804         case CPU_WHICH_DOMAIN:
1805                 return (EINVAL);
1806         }
1807         switch (level) {
1808         case CPU_LEVEL_ROOT:
1809                 nset = cpuset_refroot(set);
1810                 cpuset_rel(set);
1811                 set = nset;
1812                 break;
1813         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1814                 break;
1815         case CPU_LEVEL_WHICH:
1816                 break;
1817         }
1818         tmpid = set->cs_id;
1819         cpuset_rel(set);
1820         if (error == 0)
1821                 error = copyout(&tmpid, setid, sizeof(tmpid));
1822
1823         return (error);
1824 }
1825
1826 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1827 struct cpuset_getaffinity_args {
1828         cpulevel_t      level;
1829         cpuwhich_t      which;
1830         id_t            id;
1831         size_t          cpusetsize;
1832         cpuset_t        *mask;
1833 };
1834 #endif
1835 int
1836 sys_cpuset_getaffinity(struct thread *td, struct cpuset_getaffinity_args *uap)
1837 {
1838
1839         return (kern_cpuset_getaffinity(td, uap->level, uap->which,
1840             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1841 }
1842
1843 int
1844 kern_cpuset_getaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1845     id_t id, size_t cpusetsize, cpuset_t *maskp)
1846 {
1847         struct thread *ttd;
1848         struct cpuset *nset;
1849         struct cpuset *set;
1850         struct proc *p;
1851         cpuset_t *mask;
1852         int error;
1853         size_t size;
1854
1855         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1856                 return (ERANGE);
1857         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1858         if (error != 0)
1859                 return (error);
1860         size = cpusetsize;
1861         mask = malloc(size, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1862         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1863         if (error)
1864                 goto out;
1865         switch (level) {
1866         case CPU_LEVEL_ROOT:
1867         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1868                 switch (which) {
1869                 case CPU_WHICH_TID:
1870                 case CPU_WHICH_PID:
1871                         thread_lock(ttd);
1872                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1873                         thread_unlock(ttd);
1874                         break;
1875                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1876                 case CPU_WHICH_JAIL:
1877                         break;
1878                 case CPU_WHICH_IRQ:
1879                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1880                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1881                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1882                         error = EINVAL;
1883                         goto out;
1884                 }
1885                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
1886                         nset = cpuset_refroot(set);
1887                 else
1888                         nset = cpuset_refbase(set);
1889                 CPU_COPY(&nset->cs_mask, mask);
1890                 cpuset_rel(nset);
1891                 break;
1892         case CPU_LEVEL_WHICH:
1893                 switch (which) {
1894                 case CPU_WHICH_TID:
1895                         thread_lock(ttd);
1896                         CPU_COPY(&ttd->td_cpuset->cs_mask, mask);
1897                         thread_unlock(ttd);
1898                         break;
1899                 case CPU_WHICH_PID:
1900                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
1901                                 thread_lock(ttd);
1902                                 CPU_OR(mask, &ttd->td_cpuset->cs_mask);
1903                                 thread_unlock(ttd);
1904                         }
1905                         break;
1906                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1907                 case CPU_WHICH_JAIL:
1908                         CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1909                         break;
1910                 case CPU_WHICH_IRQ:
1911                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1912                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1913                         error = intr_getaffinity(id, which, mask);
1914                         break;
1915                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1916                         if (id < 0 || id >= MAXMEMDOM)
1917                                 error = ESRCH;
1918                         else
1919                                 CPU_COPY(&cpuset_domain[id], mask);
1920                         break;
1921                 }
1922                 break;
1923         default:
1924                 error = EINVAL;
1925                 break;
1926         }
1927         if (set)
1928                 cpuset_rel(set);
1929         if (p)
1930                 PROC_UNLOCK(p);
1931         if (error == 0)
1932                 error = copyout(mask, maskp, size);
1933 out:
1934         free(mask, M_TEMP);
1935         return (error);
1936 }
1937
1938 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1939 struct cpuset_setaffinity_args {
1940         cpulevel_t      level;
1941         cpuwhich_t      which;
1942         id_t            id;
1943         size_t          cpusetsize;
1944         const cpuset_t  *mask;
1945 };
1946 #endif
1947 int
1948 sys_cpuset_setaffinity(struct thread *td, struct cpuset_setaffinity_args *uap)
1949 {
1950
1951         return (kern_cpuset_setaffinity(td, uap->level, uap->which,
1952             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1953 }
1954
1955 int
1956 kern_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1957     id_t id, size_t cpusetsize, const cpuset_t *maskp)
1958 {
1959         struct cpuset *nset;
1960         struct cpuset *set;
1961         struct thread *ttd;
1962         struct proc *p;
1963         cpuset_t *mask;
1964         int error;
1965
1966         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1967                 return (ERANGE);
1968         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1969         if (error != 0)
1970                 return (error);
1971         mask = malloc(cpusetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1972         error = copyin(maskp, mask, cpusetsize);
1973         if (error)
1974                 goto out;
1975         /*
1976          * Verify that no high bits are set.
1977          */
1978         if (cpusetsize > sizeof(cpuset_t)) {
1979                 char *end;
1980                 char *cp;
1981
1982                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
1983                 end += cpusetsize;
1984                 cp += sizeof(cpuset_t);
1985                 while (cp != end)
1986                         if (*cp++ != 0) {
1987                                 error = EINVAL;
1988                                 goto out;
1989                         }
1990         }
1991         switch (level) {
1992         case CPU_LEVEL_ROOT:
1993         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1994                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1995                 if (error)
1996                         break;
1997                 switch (which) {
1998                 case CPU_WHICH_TID:
1999                 case CPU_WHICH_PID:
2000                         thread_lock(ttd);
2001                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2002                         thread_unlock(ttd);
2003                         PROC_UNLOCK(p);
2004                         break;
2005                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2006                 case CPU_WHICH_JAIL:
2007                         break;
2008                 case CPU_WHICH_IRQ:
2009                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2010                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2011                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2012                         error = EINVAL;
2013                         goto out;
2014                 }
2015                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2016                         nset = cpuset_refroot(set);
2017                 else
2018                         nset = cpuset_refbase(set);
2019                 error = cpuset_modify(nset, mask);
2020                 cpuset_rel(nset);
2021                 cpuset_rel(set);
2022                 break;
2023         case CPU_LEVEL_WHICH:
2024                 switch (which) {
2025                 case CPU_WHICH_TID:
2026                         error = cpuset_setthread(id, mask);
2027                         break;
2028                 case CPU_WHICH_PID:
2029                         error = cpuset_setproc(id, NULL, mask, NULL, false);
2030                         break;
2031                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2032                 case CPU_WHICH_JAIL:
2033                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2034                         if (error == 0) {
2035                                 error = cpuset_modify(set, mask);
2036                                 cpuset_rel(set);
2037                         }
2038                         break;
2039                 case CPU_WHICH_IRQ:
2040                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2041                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2042                         error = intr_setaffinity(id, which, mask);
2043                         break;
2044                 default:
2045                         error = EINVAL;
2046                         break;
2047                 }
2048                 break;
2049         default:
2050                 error = EINVAL;
2051                 break;
2052         }
2053 out:
2054         free(mask, M_TEMP);
2055         return (error);
2056 }
2057
2058 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2059 struct cpuset_getdomain_args {
2060         cpulevel_t      level;
2061         cpuwhich_t      which;
2062         id_t            id;
2063         size_t          domainsetsize;
2064         domainset_t     *mask;
2065         int             *policy;
2066 };
2067 #endif
2068 int
2069 sys_cpuset_getdomain(struct thread *td, struct cpuset_getdomain_args *uap)
2070 {
2071
2072         return (kern_cpuset_getdomain(td, uap->level, uap->which,
2073             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
2074 }
2075
2076 int
2077 kern_cpuset_getdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2078     id_t id, size_t domainsetsize, domainset_t *maskp, int *policyp)
2079 {
2080         struct domainset outset;
2081         struct thread *ttd;
2082         struct cpuset *nset;
2083         struct cpuset *set;
2084         struct domainset *dset;
2085         struct proc *p;
2086         domainset_t *mask;
2087         int error;
2088
2089         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2090             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2091                 return (ERANGE);
2092         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2093         if (error != 0)
2094                 return (error);
2095         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2096         bzero(&outset, sizeof(outset));
2097         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2098         if (error)
2099                 goto out;
2100         switch (level) {
2101         case CPU_LEVEL_ROOT:
2102         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2103                 switch (which) {
2104                 case CPU_WHICH_TID:
2105                 case CPU_WHICH_PID:
2106                         thread_lock(ttd);
2107                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2108                         thread_unlock(ttd);
2109                         break;
2110                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2111                 case CPU_WHICH_JAIL:
2112                         break;
2113                 case CPU_WHICH_IRQ:
2114                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2115                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2116                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2117                         error = EINVAL;
2118                         goto out;
2119                 }
2120                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2121                         nset = cpuset_refroot(set);
2122                 else
2123                         nset = cpuset_refbase(set);
2124                 domainset_copy(nset->cs_domain, &outset);
2125                 cpuset_rel(nset);
2126                 break;
2127         case CPU_LEVEL_WHICH:
2128                 switch (which) {
2129                 case CPU_WHICH_TID:
2130                         thread_lock(ttd);
2131                         domainset_copy(ttd->td_cpuset->cs_domain, &outset);
2132                         thread_unlock(ttd);
2133                         break;
2134                 case CPU_WHICH_PID:
2135                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
2136                                 thread_lock(ttd);
2137                                 dset = ttd->td_cpuset->cs_domain;
2138                                 /* Show all domains in the proc. */
2139                                 DOMAINSET_OR(&outset.ds_mask, &dset->ds_mask);
2140                                 /* Last policy wins. */
2141                                 outset.ds_policy = dset->ds_policy;
2142                                 outset.ds_prefer = dset->ds_prefer;
2143                                 thread_unlock(ttd);
2144                         }
2145                         break;
2146                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2147                 case CPU_WHICH_JAIL:
2148                         domainset_copy(set->cs_domain, &outset);
2149                         break;
2150                 case CPU_WHICH_IRQ:
2151                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2152                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2153                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2154                         error = EINVAL;
2155                         break;
2156                 }
2157                 break;
2158         default:
2159                 error = EINVAL;
2160                 break;
2161         }
2162         if (set)
2163                 cpuset_rel(set);
2164         if (p)
2165                 PROC_UNLOCK(p);
2166         /*
2167          * Translate prefer into a set containing only the preferred domain,
2168          * not the entire fallback set.
2169          */
2170         if (outset.ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2171                 DOMAINSET_ZERO(&outset.ds_mask);
2172                 DOMAINSET_SET(outset.ds_prefer, &outset.ds_mask);
2173         }
2174         DOMAINSET_COPY(&outset.ds_mask, mask);
2175         if (error == 0)
2176                 error = copyout(mask, maskp, domainsetsize);
2177         if (error == 0)
2178                 if (suword32(policyp, outset.ds_policy) != 0)
2179                         error = EFAULT;
2180 out:
2181         free(mask, M_TEMP);
2182         return (error);
2183 }
2184
2185 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2186 struct cpuset_setdomain_args {
2187         cpulevel_t      level;
2188         cpuwhich_t      which;
2189         id_t            id;
2190         size_t          domainsetsize;
2191         domainset_t     *mask;
2192         int             policy;
2193 };
2194 #endif
2195 int
2196 sys_cpuset_setdomain(struct thread *td, struct cpuset_setdomain_args *uap)
2197 {
2198
2199         return (kern_cpuset_setdomain(td, uap->level, uap->which,
2200             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
2201 }
2202
2203 int
2204 kern_cpuset_setdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2205     id_t id, size_t domainsetsize, const domainset_t *maskp, int policy)
2206 {
2207         struct cpuset *nset;
2208         struct cpuset *set;
2209         struct thread *ttd;
2210         struct proc *p;
2211         struct domainset domain;
2212         domainset_t *mask;
2213         int error;
2214
2215         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2216             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2217                 return (ERANGE);
2218         if (policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
2219             policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
2220                 return (EINVAL);
2221         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2222         if (error != 0)
2223                 return (error);
2224         memset(&domain, 0, sizeof(domain));
2225         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2226         error = copyin(maskp, mask, domainsetsize);
2227         if (error)
2228                 goto out;
2229         /*
2230          * Verify that no high bits are set.
2231          */
2232         if (domainsetsize > sizeof(domainset_t)) {
2233                 char *end;
2234                 char *cp;
2235
2236                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
2237                 end += domainsetsize;
2238                 cp += sizeof(domainset_t);
2239                 while (cp != end)
2240                         if (*cp++ != 0) {
2241                                 error = EINVAL;
2242                                 goto out;
2243                         }
2244         }
2245         DOMAINSET_COPY(mask, &domain.ds_mask);
2246         domain.ds_policy = policy;
2247
2248         /*
2249          * Sanitize the provided mask.
2250          */
2251         if (!DOMAINSET_SUBSET(&all_domains, &domain.ds_mask)) {
2252                 error = EINVAL;
2253                 goto out;
2254         }
2255
2256         /* Translate preferred policy into a mask and fallback. */
2257         if (policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2258                 /* Only support a single preferred domain. */
2259                 if (DOMAINSET_COUNT(&domain.ds_mask) != 1) {
2260                         error = EINVAL;
2261                         goto out;
2262                 }
2263                 domain.ds_prefer = DOMAINSET_FFS(&domain.ds_mask) - 1;
2264                 /* This will be constrained by domainset_shadow(). */
2265                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &domain.ds_mask);
2266         }
2267
2268         /*
2269          * When given an impossible policy, fall back to interleaving
2270          * across all domains.
2271          */
2272         if (domainset_empty_vm(&domain))
2273                 domainset_copy(&domainset2, &domain);
2274
2275         switch (level) {
2276         case CPU_LEVEL_ROOT:
2277         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2278                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2279                 if (error)
2280                         break;
2281                 switch (which) {
2282                 case CPU_WHICH_TID:
2283                 case CPU_WHICH_PID:
2284                         thread_lock(ttd);
2285                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2286                         thread_unlock(ttd);
2287                         PROC_UNLOCK(p);
2288                         break;
2289                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2290                 case CPU_WHICH_JAIL:
2291                         break;
2292                 case CPU_WHICH_IRQ:
2293                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2294                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2295                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2296                         error = EINVAL;
2297                         goto out;
2298                 }
2299                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2300                         nset = cpuset_refroot(set);
2301                 else
2302                         nset = cpuset_refbase(set);
2303                 error = cpuset_modify_domain(nset, &domain);
2304                 cpuset_rel(nset);
2305                 cpuset_rel(set);
2306                 break;
2307         case CPU_LEVEL_WHICH:
2308                 switch (which) {
2309                 case CPU_WHICH_TID:
2310                         error = _cpuset_setthread(id, NULL, &domain);
2311                         break;
2312                 case CPU_WHICH_PID:
2313                         error = cpuset_setproc(id, NULL, NULL, &domain, false);
2314                         break;
2315                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2316                 case CPU_WHICH_JAIL:
2317                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2318                         if (error == 0) {
2319                                 error = cpuset_modify_domain(set, &domain);
2320                                 cpuset_rel(set);
2321                         }
2322                         break;
2323                 case CPU_WHICH_IRQ:
2324                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2325                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2326                 default:
2327                         error = EINVAL;
2328                         break;
2329                 }
2330                 break;
2331         default:
2332                 error = EINVAL;
2333                 break;
2334         }
2335 out:
2336         free(mask, M_TEMP);
2337         return (error);
2338 }
2339
2340 #ifdef DDB
2341
2342 static void
2343 ddb_display_bitset(const struct bitset *set, int size)
2344 {
2345         int bit, once;
2346
2347         for (once = 0, bit = 0; bit < size; bit++) {
2348                 if (CPU_ISSET(bit, set)) {
2349                         if (once == 0) {
2350                                 db_printf("%d", bit);
2351                                 once = 1;
2352                         } else
2353                                 db_printf(",%d", bit);
2354                 }
2355         }
2356         if (once == 0)
2357                 db_printf("<none>");
2358 }
2359
2360 void
2361 ddb_display_cpuset(const cpuset_t *set)
2362 {
2363         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, CPU_SETSIZE);
2364 }
2365
2366 static void
2367 ddb_display_domainset(const domainset_t *set)
2368 {
2369         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, DOMAINSET_SETSIZE);
2370 }
2371
2372 DB_SHOW_COMMAND(cpusets, db_show_cpusets)
2373 {
2374         struct cpuset *set;
2375
2376         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link) {
2377                 db_printf("set=%p id=%-6u ref=%-6d flags=0x%04x parent id=%d\n",
2378                     set, set->cs_id, refcount_load(&set->cs_ref), set->cs_flags,
2379                     (set->cs_parent != NULL) ? set->cs_parent->cs_id : 0);
2380                 db_printf("  cpu mask=");
2381                 ddb_display_cpuset(&set->cs_mask);
2382                 db_printf("\n");
2383                 db_printf("  domain policy %d prefer %d mask=",
2384                     set->cs_domain->ds_policy, set->cs_domain->ds_prefer);
2385                 ddb_display_domainset(&set->cs_domain->ds_mask);
2386                 db_printf("\n");
2387                 if (db_pager_quit)
2388                         break;
2389         }
2390 }
2391
2392 DB_SHOW_COMMAND(domainsets, db_show_domainsets)
2393 {
2394         struct domainset *set;
2395
2396         LIST_FOREACH(set, &cpuset_domains, ds_link) {
2397                 db_printf("set=%p policy %d prefer %d cnt %d\n",
2398                     set, set->ds_policy, set->ds_prefer, set->ds_cnt);
2399                 db_printf("  mask =");
2400                 ddb_display_domainset(&set->ds_mask);
2401                 db_printf("\n");
2402         }
2403 }
2404 #endif /* DDB */