sys/kern/kern_cpuset.c

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