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