]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/kern_cpuset.c
lockf: remove lf_inode from struct lockf_entry
[FreeBSD/FreeBSD.git] / 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_firsttouch;
123 struct domainset __read_mostly domainset_fixed[MAXMEMDOM];
124 struct domainset __read_mostly domainset_interleave;
125 struct domainset __read_mostly domainset_prefer[MAXMEMDOM];
126 struct domainset __read_mostly domainset_roundrobin;
127
128 static uma_zone_t cpuset_zone;
129 static uma_zone_t domainset_zone;
130 static struct mtx cpuset_lock;
131 static struct setlist cpuset_ids;
132 static struct domainlist cpuset_domains;
133 static struct unrhdr *cpuset_unr;
134 static struct cpuset *cpuset_zero, *cpuset_default, *cpuset_kernel;
135 static struct domainset *domainset0, *domainset2;
136
137 /* Return the size of cpuset_t at the kernel level */
138 SYSCTL_INT(_kern_sched, OID_AUTO, cpusetsize, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_CAPRD,
139     SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(cpuset_t), "sizeof(cpuset_t)");
140
141 cpuset_t *cpuset_root;
142 cpuset_t cpuset_domain[MAXMEMDOM];
143
144 static int domainset_valid(const struct domainset *, const struct domainset *);
145
146 /*
147  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.
148  */
149 static struct cpuset *
150 cpuset_getbase(struct cpuset *set)
151 {
152
153         if (set->cs_id == CPUSET_INVALID)
154                 set = set->cs_parent;
155         return (set);
156 }
157
158 /*
159  * Walks up the tree from 'set' to find the root.
160  */
161 static struct cpuset *
162 cpuset_getroot(struct cpuset *set)
163 {
164
165         while ((set->cs_flags & CPU_SET_ROOT) == 0 && set->cs_parent != NULL)
166                 set = set->cs_parent;
167         return (set);
168 }
169
170 /*
171  * Acquire a reference to a cpuset, all pointers must be tracked with refs.
172  */
173 struct cpuset *
174 cpuset_ref(struct cpuset *set)
175 {
176
177         refcount_acquire(&set->cs_ref);
178         return (set);
179 }
180
181 /*
182  * Walks up the tree from 'set' to find the root.  Returns the root
183  * referenced.
184  */
185 static struct cpuset *
186 cpuset_refroot(struct cpuset *set)
187 {
188
189         return (cpuset_ref(cpuset_getroot(set)));
190 }
191
192 /*
193  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.  Returns this set
194  * referenced.  May return the passed in set with an extra ref if it is
195  * not anonymous. 
196  */
197 static struct cpuset *
198 cpuset_refbase(struct cpuset *set)
199 {
200
201         return (cpuset_ref(cpuset_getbase(set)));
202 }
203
204 /*
205  * Release a reference in a context where it is safe to allocate.
206  */
207 void
208 cpuset_rel(struct cpuset *set)
209 {
210         cpusetid_t id;
211
212         if (refcount_release_if_not_last(&set->cs_ref))
213                 return;
214         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
215         if (!refcount_release(&set->cs_ref)) {
216                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
217                 return;
218         }
219         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
220         id = set->cs_id;
221         if (id != CPUSET_INVALID)
222                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
223         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
224         cpuset_rel(set->cs_parent);
225         uma_zfree(cpuset_zone, set);
226         if (id != CPUSET_INVALID)
227                 free_unr(cpuset_unr, id);
228 }
229
230 /*
231  * Deferred release must be used when in a context that is not safe to
232  * allocate/free.  This places any unreferenced sets on the list 'head'.
233  */
234 static void
235 cpuset_rel_defer(struct setlist *head, struct cpuset *set)
236 {
237
238         if (refcount_release_if_not_last(&set->cs_ref))
239                 return;
240         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
241         if (!refcount_release(&set->cs_ref)) {
242                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
243                 return;
244         }
245         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
246         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
247                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
248         LIST_INSERT_HEAD(head, set, cs_link);
249         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
250 }
251
252 /*
253  * Complete a deferred release.  Removes the set from the list provided to
254  * cpuset_rel_defer.
255  */
256 static void
257 cpuset_rel_complete(struct cpuset *set)
258 {
259         cpusetid_t id;
260
261         id = set->cs_id;
262         LIST_REMOVE(set, cs_link);
263         cpuset_rel(set->cs_parent);
264         uma_zfree(cpuset_zone, set);
265         if (id != CPUSET_INVALID)
266                 free_unr(cpuset_unr, id);
267 }
268
269 /*
270  * Find a set based on an id.  Returns it with a ref.
271  */
272 static struct cpuset *
273 cpuset_lookup(cpusetid_t setid, struct thread *td)
274 {
275         struct cpuset *set;
276
277         if (setid == CPUSET_INVALID)
278                 return (NULL);
279         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
280         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link)
281                 if (set->cs_id == setid)
282                         break;
283         if (set)
284                 cpuset_ref(set);
285         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
286
287         KASSERT(td != NULL, ("[%s:%d] td is NULL", __func__, __LINE__));
288         if (set != NULL && jailed(td->td_ucred)) {
289                 struct cpuset *jset, *tset;
290
291                 jset = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset;
292                 for (tset = set; tset != NULL; tset = tset->cs_parent)
293                         if (tset == jset)
294                                 break;
295                 if (tset == NULL) {
296                         cpuset_rel(set);
297                         set = NULL;
298                 }
299         }
300
301         return (set);
302 }
303
304 /*
305  * Initialize a set in the space provided in 'set' with the provided parameters.
306  * The set is returned with a single ref.  May return EDEADLK if the set
307  * will have no valid cpu based on restrictions from the parent.
308  */
309 static int
310 cpuset_init(struct cpuset *set, struct cpuset *parent,
311     const cpuset_t *mask, struct domainset *domain, cpusetid_t id)
312 {
313
314         if (domain == NULL)
315                 domain = parent->cs_domain;
316         if (mask == NULL)
317                 mask = &parent->cs_mask;
318         if (!CPU_OVERLAP(&parent->cs_mask, mask))
319                 return (EDEADLK);
320         /* The domain must be prepared ahead of time. */
321         if (!domainset_valid(parent->cs_domain, domain))
322                 return (EDEADLK);
323         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
324         LIST_INIT(&set->cs_children);
325         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
326         set->cs_flags = 0;
327         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
328         set->cs_domain = domain;
329         CPU_AND(&set->cs_mask, &set->cs_mask, &parent->cs_mask);
330         set->cs_id = id;
331         set->cs_parent = cpuset_ref(parent);
332         LIST_INSERT_HEAD(&parent->cs_children, set, cs_siblings);
333         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
334                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
335         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
336
337         return (0);
338 }
339
340 /*
341  * Create a new non-anonymous set with the requested parent and mask.  May
342  * return failures if the mask is invalid or a new number can not be
343  * allocated.
344  *
345  * If *setp is not NULL, then it will be used as-is.  The caller must take
346  * into account that *setp will be inserted at the head of cpuset_ids and
347  * plan any potentially conflicting cs_link usage accordingly.
348  */
349 static int
350 cpuset_create(struct cpuset **setp, struct cpuset *parent, const cpuset_t *mask)
351 {
352         struct cpuset *set;
353         cpusetid_t id;
354         int error;
355         bool dofree;
356
357         id = alloc_unr(cpuset_unr);
358         if (id == -1)
359                 return (ENFILE);
360         dofree = (*setp == NULL);
361         if (*setp != NULL)
362                 set = *setp;
363         else
364                 *setp = set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
365         error = cpuset_init(set, parent, mask, NULL, id);
366         if (error == 0)
367                 return (0);
368         free_unr(cpuset_unr, id);
369         if (dofree)
370                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
371
372         return (error);
373 }
374
375 static void
376 cpuset_freelist_add(struct setlist *list, int count)
377 {
378         struct cpuset *set;
379         int i;
380
381         for (i = 0; i < count; i++) {
382                 set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
383                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, cs_link);
384         }
385 }
386
387 static void
388 cpuset_freelist_init(struct setlist *list, int count)
389 {
390
391         LIST_INIT(list);
392         cpuset_freelist_add(list, count);
393 }
394
395 static void
396 cpuset_freelist_free(struct setlist *list)
397 {
398         struct cpuset *set;
399
400         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
401                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
402                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
403         }
404 }
405
406 static void
407 domainset_freelist_add(struct domainlist *list, int count)
408 {
409         struct domainset *set;
410         int i;
411
412         for (i = 0; i < count; i++) {
413                 set = uma_zalloc(domainset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
414                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, ds_link);
415         }
416 }
417
418 static void
419 domainset_freelist_init(struct domainlist *list, int count)
420 {
421
422         LIST_INIT(list);
423         domainset_freelist_add(list, count);
424 }
425
426 static void
427 domainset_freelist_free(struct domainlist *list)
428 {
429         struct domainset *set;
430
431         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
432                 LIST_REMOVE(set, ds_link);
433                 uma_zfree(domainset_zone, set);
434         }
435 }
436
437 /* Copy a domainset preserving mask and policy. */
438 static void
439 domainset_copy(const struct domainset *from, struct domainset *to)
440 {
441
442         DOMAINSET_COPY(&from->ds_mask, &to->ds_mask);
443         to->ds_policy = from->ds_policy;
444         to->ds_prefer = from->ds_prefer;
445 }
446
447 /* Return 1 if mask and policy are equal, otherwise 0. */
448 static int
449 domainset_equal(const struct domainset *one, const struct domainset *two)
450 {
451
452         return (DOMAINSET_CMP(&one->ds_mask, &two->ds_mask) == 0 &&
453             one->ds_policy == two->ds_policy &&
454             one->ds_prefer == two->ds_prefer);
455 }
456
457 /* Return 1 if child is a valid subset of parent. */
458 static int
459 domainset_valid(const struct domainset *parent, const struct domainset *child)
460 {
461         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
462                 return (DOMAINSET_SUBSET(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
463         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
464 }
465
466 static int
467 domainset_restrict(const struct domainset *parent,
468     const struct domainset *child)
469 {
470         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
471                 return (DOMAINSET_OVERLAP(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
472         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
473 }
474
475 /*
476  * Lookup or create a domainset.  The key is provided in ds_mask and
477  * ds_policy.  If the domainset does not yet exist the storage in
478  * 'domain' is used to insert.  Otherwise this storage is freed to the
479  * domainset_zone and the existing domainset is returned.
480  */
481 static struct domainset *
482 _domainset_create(struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
483 {
484         struct domainset *ndomain;
485         int i, j;
486
487         KASSERT(domain->ds_cnt <= vm_ndomains,
488             ("invalid domain count in domainset %p", domain));
489         KASSERT(domain->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER ||
490             domain->ds_prefer < vm_ndomains,
491             ("invalid preferred domain in domains %p", domain));
492
493         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
494         LIST_FOREACH(ndomain, &cpuset_domains, ds_link)
495                 if (domainset_equal(ndomain, domain))
496                         break;
497         /*
498          * If the domain does not yet exist we insert it and initialize
499          * various iteration helpers which are not part of the key.
500          */
501         if (ndomain == NULL) {
502                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_domains, domain, ds_link);
503                 domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
504                 for (i = 0, j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
505                         if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
506                                 domain->ds_order[j++] = i;
507         }
508         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
509         if (ndomain == NULL)
510                 return (domain);
511         if (freelist != NULL)
512                 LIST_INSERT_HEAD(freelist, domain, ds_link);
513         else
514                 uma_zfree(domainset_zone, domain);
515         return (ndomain);
516
517 }
518
519 /*
520  * Are any of the domains in the mask empty?  If so, silently
521  * remove them and update the domainset accordingly.  If only empty
522  * domains are present, we must return failure.
523  */
524 static bool
525 domainset_empty_vm(struct domainset *domain)
526 {
527         domainset_t empty;
528         int i, j;
529
530         DOMAINSET_ZERO(&empty);
531         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++)
532                 if (VM_DOMAIN_EMPTY(i))
533                         DOMAINSET_SET(i, &empty);
534         if (DOMAINSET_SUBSET(&empty, &domain->ds_mask))
535                 return (true);
536
537         /* Remove empty domains from the set and recompute. */
538         DOMAINSET_ANDNOT(&domain->ds_mask, &empty);
539         domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
540         for (i = j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
541                 if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
542                         domain->ds_order[j++] = i;
543
544         /* Convert a PREFER policy referencing an empty domain to RR. */
545         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
546             DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &empty)) {
547                 domain->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
548                 domain->ds_prefer = -1;
549         }
550
551         return (false);
552 }
553
554 /*
555  * Create or lookup a domainset based on the key held in 'domain'.
556  */
557 struct domainset *
558 domainset_create(const struct domainset *domain)
559 {
560         struct domainset *ndomain;
561
562         /*
563          * Validate the policy.  It must specify a useable policy number with
564          * only valid domains.  Preferred must include the preferred domain
565          * in the mask.
566          */
567         if (domain->ds_policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
568             domain->ds_policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
569                 return (NULL);
570         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
571             !DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &domain->ds_mask))
572                 return (NULL);
573         if (!DOMAINSET_SUBSET(&domainset0->ds_mask, &domain->ds_mask))
574                 return (NULL);
575         ndomain = uma_zalloc(domainset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
576         domainset_copy(domain, ndomain);
577         return _domainset_create(ndomain, NULL);
578 }
579
580 /*
581  * Update thread domainset pointers.
582  */
583 static void
584 domainset_notify(void)
585 {
586         struct thread *td;
587         struct proc *p;
588
589         sx_slock(&allproc_lock);
590         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
591                 PROC_LOCK(p);
592                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
593                         PROC_UNLOCK(p);
594                         continue;
595                 }
596                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
597                         thread_lock(td);
598                         td->td_domain.dr_policy = td->td_cpuset->cs_domain;
599                         thread_unlock(td);
600                 }
601                 PROC_UNLOCK(p);
602         }
603         sx_sunlock(&allproc_lock);
604         kernel_object->domain.dr_policy = cpuset_kernel->cs_domain;
605 }
606
607 /*
608  * Create a new set that is a subset of a parent.
609  */
610 static struct domainset *
611 domainset_shadow(const struct domainset *pdomain,
612     const struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
613 {
614         struct domainset *ndomain;
615
616         ndomain = LIST_FIRST(freelist);
617         LIST_REMOVE(ndomain, ds_link);
618
619         /*
620          * Initialize the key from the request.
621          */
622         domainset_copy(domain, ndomain);
623
624         /*
625          * Restrict the key by the parent.
626          */
627         DOMAINSET_AND(&ndomain->ds_mask, &pdomain->ds_mask);
628
629         return _domainset_create(ndomain, freelist);
630 }
631
632 /*
633  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
634  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
635  * empty as well as RDONLY flags.
636  */
637 static int
638 cpuset_testupdate(struct cpuset *set, cpuset_t *mask, int augment_mask)
639 {
640         struct cpuset *nset;
641         cpuset_t newmask;
642         int error;
643
644         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
645         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
646                 return (EPERM);
647         if (augment_mask) {
648                 CPU_AND(&newmask, &set->cs_mask, mask);
649         } else
650                 CPU_COPY(mask, &newmask);
651
652         if (CPU_EMPTY(&newmask))
653                 return (EDEADLK);
654         error = 0;
655         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
656                 if ((error = cpuset_testupdate(nset, &newmask, 1)) != 0)
657                         break;
658         return (error);
659 }
660
661 /*
662  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
663  */
664 static void
665 cpuset_update(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
666 {
667         struct cpuset *nset;
668
669         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
670         CPU_AND(&set->cs_mask, &set->cs_mask, mask);
671         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
672                 cpuset_update(nset, &set->cs_mask);
673
674         return;
675 }
676
677 /*
678  * Modify the set 'set' to use a copy of the mask provided.  Apply this new
679  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
680  * applying the changes.
681  */
682 static int
683 cpuset_modify(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
684 {
685         struct cpuset *root;
686         int error;
687
688         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
689         if (error)
690                 return (error);
691         /*
692          * In case we are called from within the jail,
693          * we do not allow modifying the dedicated root
694          * cpuset of the jail but may still allow to
695          * change child sets, including subordinate jails'
696          * roots.
697          */
698         if ((set->cs_flags & CPU_SET_ROOT) != 0 &&
699             jailed(curthread->td_ucred) &&
700             set == curthread->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset)
701                 return (EPERM);
702         /*
703          * Verify that we have access to this set of
704          * cpus.
705          */
706         if ((set->cs_flags & (CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY)) == CPU_SET_ROOT) {
707                 KASSERT(set->cs_parent != NULL,
708                     ("jail.cpuset=%d is not a proper child of parent jail's root.",
709                     set->cs_id));
710
711                 /*
712                  * cpuset_getroot() cannot work here due to how top-level jail
713                  * roots are constructed.  Top-level jails are parented to
714                  * thread0's cpuset (i.e. cpuset 1) rather than the system root.
715                  */
716                 root = set->cs_parent;
717         } else {
718                 root = cpuset_getroot(set);
719         }
720         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
721         if (root && !CPU_SUBSET(&root->cs_mask, mask)) {
722                 error = EINVAL;
723                 goto out;
724         }
725         error = cpuset_testupdate(set, mask, 0);
726         if (error)
727                 goto out;
728         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
729         cpuset_update(set, mask);
730 out:
731         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
732
733         return (error);
734 }
735
736 /*
737  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
738  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
739  * empty as well as RDONLY flags.
740  */
741 static int
742 cpuset_testupdate_domain(struct cpuset *set, struct domainset *dset,
743     struct domainset *orig, int *count, int augment_mask __unused)
744 {
745         struct cpuset *nset;
746         struct domainset *domain;
747         struct domainset newset;
748         int error;
749
750         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
751         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
752                 return (EPERM);
753         domain = set->cs_domain;
754         domainset_copy(domain, &newset);
755         if (!domainset_equal(domain, orig)) {
756                 if (!domainset_restrict(domain, dset))
757                         return (EDEADLK);
758                 DOMAINSET_AND(&newset.ds_mask, &dset->ds_mask);
759                 /* Count the number of domains that are changing. */
760                 (*count)++;
761         }
762         error = 0;
763         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
764                 if ((error = cpuset_testupdate_domain(nset, &newset, domain,
765                     count, 1)) != 0)
766                         break;
767         return (error);
768 }
769
770 /*
771  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
772  */
773 static void
774 cpuset_update_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain,
775     struct domainset *orig, struct domainlist *domains)
776 {
777         struct cpuset *nset;
778
779         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
780         /*
781          * If this domainset has changed from the parent we must calculate
782          * a new set.  Otherwise it simply inherits from the parent.  When
783          * we inherit from the parent we get a new mask and policy.  If the
784          * set is modified from the parent we keep the policy and only
785          * update the mask.
786          */
787         if (set->cs_domain != orig) {
788                 orig = set->cs_domain;
789                 set->cs_domain = domainset_shadow(domain, orig, domains);
790         } else
791                 set->cs_domain = domain;
792         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
793                 cpuset_update_domain(nset, set->cs_domain, orig, domains);
794
795         return;
796 }
797
798 /*
799  * Modify the set 'set' to use a copy the domainset provided.  Apply this new
800  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
801  * applying the changes.
802  */
803 static int
804 cpuset_modify_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain)
805 {
806         struct domainlist domains;
807         struct domainset temp;
808         struct domainset *dset;
809         struct cpuset *root;
810         int ndomains, needed;
811         int error;
812
813         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
814         if (error)
815                 return (error);
816         /*
817          * In case we are called from within the jail
818          * we do not allow modifying the dedicated root
819          * cpuset of the jail but may still allow to
820          * change child sets.
821          */
822         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
823             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
824                 return (EPERM);
825         domainset_freelist_init(&domains, 0);
826         domain = domainset_create(domain);
827         ndomains = 0;
828
829         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
830         for (;;) {
831                 root = cpuset_getroot(set);
832                 dset = root->cs_domain;
833                 /*
834                  * Verify that we have access to this set of domains.
835                  */
836                 if (!domainset_valid(dset, domain)) {
837                         error = EINVAL;
838                         goto out;
839                 }
840                 /*
841                  * If applying prefer we keep the current set as the fallback.
842                  */
843                 if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER)
844                         DOMAINSET_COPY(&set->cs_domain->ds_mask,
845                             &domain->ds_mask);
846                 /*
847                  * Determine whether we can apply this set of domains and
848                  * how many new domain structures it will require.
849                  */
850                 domainset_copy(domain, &temp);
851                 needed = 0;
852                 error = cpuset_testupdate_domain(set, &temp, set->cs_domain,
853                     &needed, 0);
854                 if (error)
855                         goto out;
856                 if (ndomains >= needed)
857                         break;
858
859                 /* Dropping the lock; we'll need to re-evaluate again. */
860                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
861                 domainset_freelist_add(&domains, needed - ndomains);
862                 ndomains = needed;
863                 mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
864         }
865         dset = set->cs_domain;
866         cpuset_update_domain(set, domain, dset, &domains);
867 out:
868         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
869         domainset_freelist_free(&domains);
870         if (error == 0)
871                 domainset_notify();
872
873         return (error);
874 }
875
876 /*
877  * Resolve the 'which' parameter of several cpuset apis.
878  *
879  * For WHICH_PID and WHICH_TID return a locked proc and valid proc/tid.  Also
880  * checks for permission via p_cansched().
881  *
882  * For WHICH_SET returns a valid set with a new reference.
883  *
884  * -1 may be supplied for any argument to mean the current proc/thread or
885  * the base set of the current thread.  May fail with ESRCH/EPERM.
886  */
887 int
888 cpuset_which(cpuwhich_t which, id_t id, struct proc **pp, struct thread **tdp,
889     struct cpuset **setp)
890 {
891         struct cpuset *set;
892         struct thread *td;
893         struct proc *p;
894         int error;
895
896         *pp = p = NULL;
897         *tdp = td = NULL;
898         *setp = set = NULL;
899         switch (which) {
900         case CPU_WHICH_PID:
901                 if (id == -1) {
902                         PROC_LOCK(curproc);
903                         p = curproc;
904                         break;
905                 }
906                 if ((p = pfind(id)) == NULL)
907                         return (ESRCH);
908                 break;
909         case CPU_WHICH_TID:
910                 if (id == -1) {
911                         PROC_LOCK(curproc);
912                         p = curproc;
913                         td = curthread;
914                         break;
915                 }
916                 td = tdfind(id, -1);
917                 if (td == NULL)
918                         return (ESRCH);
919                 p = td->td_proc;
920                 break;
921         case CPU_WHICH_CPUSET:
922                 if (id == -1) {
923                         thread_lock(curthread);
924                         set = cpuset_refbase(curthread->td_cpuset);
925                         thread_unlock(curthread);
926                 } else
927                         set = cpuset_lookup(id, curthread);
928                 if (set) {
929                         *setp = set;
930                         return (0);
931                 }
932                 return (ESRCH);
933         case CPU_WHICH_JAIL:
934         {
935                 /* Find `set' for prison with given id. */
936                 struct prison *pr;
937
938                 sx_slock(&allprison_lock);
939                 pr = prison_find_child(curthread->td_ucred->cr_prison, id);
940                 sx_sunlock(&allprison_lock);
941                 if (pr == NULL)
942                         return (ESRCH);
943                 cpuset_ref(pr->pr_cpuset);
944                 *setp = pr->pr_cpuset;
945                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
946                 return (0);
947         }
948         case CPU_WHICH_IRQ:
949         case CPU_WHICH_DOMAIN:
950                 return (0);
951         default:
952                 return (EINVAL);
953         }
954         error = p_cansched(curthread, p);
955         if (error) {
956                 PROC_UNLOCK(p);
957                 return (error);
958         }
959         if (td == NULL)
960                 td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
961         *pp = p;
962         *tdp = td;
963         return (0);
964 }
965
966 static int
967 cpuset_testshadow(struct cpuset *set, const cpuset_t *mask,
968     const struct domainset *domain)
969 {
970         struct cpuset *parent;
971         struct domainset *dset;
972
973         parent = cpuset_getbase(set);
974         /*
975          * If we are restricting a cpu mask it must be a subset of the
976          * parent or invalid CPUs have been specified.
977          */
978         if (mask != NULL && !CPU_SUBSET(&parent->cs_mask, mask))
979                 return (EINVAL);
980
981         /*
982          * If we are restricting a domain mask it must be a subset of the
983          * parent or invalid domains have been specified.
984          */
985         dset = parent->cs_domain;
986         if (domain != NULL && !domainset_valid(dset, domain))
987                 return (EINVAL);
988
989         return (0);
990 }
991
992 /*
993  * Create an anonymous set with the provided mask in the space provided by
994  * 'nset'.  If the passed in set is anonymous we use its parent otherwise
995  * the new set is a child of 'set'.
996  */
997 static int
998 cpuset_shadow(struct cpuset *set, struct cpuset **nsetp,
999    const cpuset_t *mask, const struct domainset *domain,
1000    struct setlist *cpusets, struct domainlist *domains)
1001 {
1002         struct cpuset *parent;
1003         struct cpuset *nset;
1004         struct domainset *dset;
1005         struct domainset *d;
1006         int error;
1007
1008         error = cpuset_testshadow(set, mask, domain);
1009         if (error)
1010                 return (error);
1011
1012         parent = cpuset_getbase(set);
1013         dset = parent->cs_domain;
1014         if (mask == NULL)
1015                 mask = &set->cs_mask;
1016         if (domain != NULL)
1017                 d = domainset_shadow(dset, domain, domains);
1018         else
1019                 d = set->cs_domain;
1020         nset = LIST_FIRST(cpusets);
1021         error = cpuset_init(nset, parent, mask, d, CPUSET_INVALID);
1022         if (error == 0) {
1023                 LIST_REMOVE(nset, cs_link);
1024                 *nsetp = nset;
1025         }
1026         return (error);
1027 }
1028
1029 static struct cpuset *
1030 cpuset_update_thread(struct thread *td, struct cpuset *nset)
1031 {
1032         struct cpuset *tdset;
1033
1034         tdset = td->td_cpuset;
1035         td->td_cpuset = nset;
1036         td->td_domain.dr_policy = nset->cs_domain;
1037         sched_affinity(td);
1038
1039         return (tdset);
1040 }
1041
1042 static int
1043 cpuset_setproc_test_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1044     struct domainset *domain)
1045 {
1046         struct cpuset *parent;
1047
1048         parent = cpuset_getbase(tdset);
1049         if (mask == NULL)
1050                 mask = &tdset->cs_mask;
1051         if (domain == NULL)
1052                 domain = tdset->cs_domain;
1053         return cpuset_testshadow(parent, mask, domain);
1054 }
1055
1056 static int
1057 cpuset_setproc_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1058     struct domainset *domain, struct cpuset **nsetp,
1059     struct setlist *freelist, struct domainlist *domainlist)
1060 {
1061         struct cpuset *parent;
1062
1063         parent = cpuset_getbase(tdset);
1064         if (mask == NULL)
1065                 mask = &tdset->cs_mask;
1066         if (domain == NULL)
1067                 domain = tdset->cs_domain;
1068         return cpuset_shadow(parent, nsetp, mask, domain, freelist,
1069             domainlist);
1070 }
1071
1072 static int
1073 cpuset_setproc_setthread_mask(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1074     cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1075 {
1076         struct cpuset *parent;
1077
1078         parent = cpuset_getbase(tdset);
1079
1080         /*
1081          * If the thread restricted its mask then apply that same
1082          * restriction to the new set, otherwise take it wholesale.
1083          */
1084         if (CPU_CMP(&tdset->cs_mask, &parent->cs_mask) != 0) {
1085                 CPU_AND(mask, &tdset->cs_mask, &set->cs_mask);
1086         } else
1087                 CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1088
1089         /*
1090          * If the thread restricted the domain then we apply the
1091          * restriction to the new set but retain the policy.
1092          */
1093         if (tdset->cs_domain != parent->cs_domain) {
1094                 domainset_copy(tdset->cs_domain, domain);
1095                 DOMAINSET_AND(&domain->ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1096         } else
1097                 domainset_copy(set->cs_domain, domain);
1098
1099         if (CPU_EMPTY(mask) || DOMAINSET_EMPTY(&domain->ds_mask))
1100                 return (EDEADLK);
1101
1102         return (0);
1103 }
1104
1105 static int
1106 cpuset_setproc_test_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set)
1107 {
1108         struct domainset domain;
1109         cpuset_t mask;
1110
1111         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID)
1112                 return (0);
1113         return cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1114 }
1115
1116 static int
1117 cpuset_setproc_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1118     struct cpuset **nsetp, struct setlist *freelist,
1119     struct domainlist *domainlist)
1120 {
1121         struct domainset domain;
1122         cpuset_t mask;
1123         int error;
1124
1125         /*
1126          * If we're replacing on a thread that has not constrained the
1127          * original set we can simply accept the new set.
1128          */
1129         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID) {
1130                 *nsetp = cpuset_ref(set);
1131                 return (0);
1132         }
1133         error = cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1134         if (error)
1135                 return (error);
1136
1137         return cpuset_shadow(set, nsetp, &mask, &domain, freelist,
1138             domainlist);
1139 }
1140
1141 static int
1142 cpuset_setproc_newbase(struct thread *td, struct cpuset *set,
1143     struct cpuset *nroot, struct cpuset **nsetp,
1144     struct setlist *cpusets, struct domainlist *domainlist)
1145 {
1146         struct domainset ndomain;
1147         cpuset_t nmask;
1148         struct cpuset *pbase;
1149         int error;
1150
1151         pbase = cpuset_getbase(td->td_cpuset);
1152
1153         /* Copy process mask, then further apply the new root mask. */
1154         CPU_AND(&nmask, &pbase->cs_mask, &nroot->cs_mask);
1155
1156         domainset_copy(pbase->cs_domain, &ndomain);
1157         DOMAINSET_AND(&ndomain.ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1158
1159         /* Policy is too restrictive, will not work. */
1160         if (CPU_EMPTY(&nmask) || DOMAINSET_EMPTY(&ndomain.ds_mask))
1161                 return (EDEADLK);
1162
1163         /*
1164          * Remove pbase from the freelist in advance, it'll be pushed to
1165          * cpuset_ids on success.  We assume here that cpuset_create() will not
1166          * touch pbase on failure, and we just enqueue it back to the freelist
1167          * to remain in a consistent state.
1168          */
1169         pbase = LIST_FIRST(cpusets);
1170         LIST_REMOVE(pbase, cs_link);
1171         error = cpuset_create(&pbase, set, &nmask);
1172         if (error != 0) {
1173                 LIST_INSERT_HEAD(cpusets, pbase, cs_link);
1174                 return (error);
1175         }
1176
1177         /* Duplicates some work from above... oh well. */
1178         pbase->cs_domain = domainset_shadow(set->cs_domain, &ndomain,
1179             domainlist);
1180         *nsetp = pbase;
1181         return (0);
1182 }
1183
1184 /*
1185  * Handle four cases for updating an entire process.
1186  *
1187  * 1) Set is non-null and the process is not rebasing onto a new root.  This
1188  *    reparents all anonymous sets to the provided set and replaces all
1189  *    non-anonymous td_cpusets with the provided set.
1190  * 2) Set is non-null and the process is rebasing onto a new root.  This
1191  *    creates a new base set if the process previously had its own base set,
1192  *    then reparents all anonymous sets either to that set or the provided set
1193  *    if one was not created.  Non-anonymous sets are similarly replaced.
1194  * 3) Mask is non-null.  This replaces or creates anonymous sets for every
1195  *    thread with the existing base as a parent.
1196  * 4) domain is non-null.  This creates anonymous sets for every thread
1197  *    and replaces the domain set.
1198  *
1199  * This is overly complicated because we can't allocate while holding a 
1200  * spinlock and spinlocks must be held while changing and examining thread
1201  * state.
1202  */
1203 static int
1204 cpuset_setproc(pid_t pid, struct cpuset *set, cpuset_t *mask,
1205     struct domainset *domain, bool rebase)
1206 {
1207         struct setlist freelist;
1208         struct setlist droplist;
1209         struct domainlist domainlist;
1210         struct cpuset *base, *nset, *nroot, *tdroot;
1211         struct thread *td;
1212         struct proc *p;
1213         int needed;
1214         int nfree;
1215         int error;
1216
1217         /*
1218          * The algorithm requires two passes due to locking considerations.
1219          * 
1220          * 1) Lookup the process and acquire the locks in the required order.
1221          * 2) If enough cpusets have not been allocated release the locks and
1222          *    allocate them.  Loop.
1223          */
1224         cpuset_freelist_init(&freelist, 1);
1225         domainset_freelist_init(&domainlist, 1);
1226         nfree = 1;
1227         LIST_INIT(&droplist);
1228         nfree = 0;
1229         base = set;
1230         nroot = NULL;
1231         if (set != NULL)
1232                 nroot = cpuset_getroot(set);
1233         for (;;) {
1234                 error = cpuset_which(CPU_WHICH_PID, pid, &p, &td, &nset);
1235                 if (error)
1236                         goto out;
1237                 tdroot = cpuset_getroot(td->td_cpuset);
1238                 needed = p->p_numthreads;
1239                 if (set != NULL && rebase && tdroot != nroot)
1240                         needed++;
1241                 if (nfree >= needed)
1242                         break;
1243                 PROC_UNLOCK(p);
1244                 if (nfree < needed) {
1245                         cpuset_freelist_add(&freelist, needed - nfree);
1246                         domainset_freelist_add(&domainlist, needed - nfree);
1247                         nfree = needed;
1248                 }
1249         }
1250         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1251
1252         /*
1253          * If we're changing roots and the root set is what has been specified
1254          * as the parent, then we'll check if the process was previously using
1255          * the root set and, if it wasn't, create a new base with the process's
1256          * mask applied to it.
1257          *
1258          * If the new root is incompatible with the existing mask, then we allow
1259          * the process to take on the new root if and only if they have
1260          * privilege to widen their mask anyways.  Unprivileged processes get
1261          * rejected with EDEADLK.
1262          */
1263         if (set != NULL && rebase && nroot != tdroot) {
1264                 cpusetid_t base_id, root_id;
1265
1266                 root_id = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset->cs_id;
1267                 base_id = cpuset_getbase(td->td_cpuset)->cs_id;
1268
1269                 if (base_id != root_id) {
1270                         error = cpuset_setproc_newbase(td, set, nroot, &base,
1271                             &freelist, &domainlist);
1272                         if (error == EDEADLK &&
1273                             priv_check(td, PRIV_SCHED_CPUSET) == 0)
1274                                 error = 0;
1275                         if (error != 0)
1276                                 goto unlock_out;
1277                 }
1278         }
1279
1280         /*
1281          * Now that the appropriate locks are held and we have enough cpusets,
1282          * make sure the operation will succeed before applying changes. The
1283          * proc lock prevents td_cpuset from changing between calls.
1284          */
1285         error = 0;
1286         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1287                 thread_lock(td);
1288                 if (set != NULL)
1289                         error = cpuset_setproc_test_setthread(td->td_cpuset,
1290                             base);
1291                 else
1292                         error = cpuset_setproc_test_maskthread(td->td_cpuset,
1293                             mask, domain);
1294                 thread_unlock(td);
1295                 if (error)
1296                         goto unlock_out;
1297         }
1298         /*
1299          * Replace each thread's cpuset while using deferred release.  We
1300          * must do this because the thread lock must be held while operating
1301          * on the thread and this limits the type of operations allowed.
1302          */
1303         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1304                 thread_lock(td);
1305                 if (set != NULL)
1306                         error = cpuset_setproc_setthread(td->td_cpuset, base,
1307                             &nset, &freelist, &domainlist);
1308                 else
1309                         error = cpuset_setproc_maskthread(td->td_cpuset, mask,
1310                             domain, &nset, &freelist, &domainlist);
1311                 if (error) {
1312                         thread_unlock(td);
1313                         break;
1314                 }
1315                 cpuset_rel_defer(&droplist, cpuset_update_thread(td, nset));
1316                 thread_unlock(td);
1317         }
1318 unlock_out:
1319         PROC_UNLOCK(p);
1320 out:
1321         if (base != NULL && base != set)
1322                 cpuset_rel(base);
1323         while ((nset = LIST_FIRST(&droplist)) != NULL)
1324                 cpuset_rel_complete(nset);
1325         cpuset_freelist_free(&freelist);
1326         domainset_freelist_free(&domainlist);
1327         return (error);
1328 }
1329
1330 static int
1331 bitset_strprint(char *buf, size_t bufsiz, const struct bitset *set, int setlen)
1332 {
1333         size_t bytes;
1334         int i, once;
1335         char *p;
1336
1337         once = 0;
1338         p = buf;
1339         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1340                 if (once != 0) {
1341                         if (bufsiz < 1)
1342                                 return (0);
1343                         *p = ',';
1344                         p++;
1345                         bufsiz--;
1346                 } else
1347                         once = 1;
1348                 if (bufsiz < sizeof(__STRING(ULONG_MAX)))
1349                         return (0);
1350                 bytes = snprintf(p, bufsiz, "%lx", set->__bits[i]);
1351                 p += bytes;
1352                 bufsiz -= bytes;
1353         }
1354         return (p - buf);
1355 }
1356
1357 static int
1358 bitset_strscan(struct bitset *set, int setlen, const char *buf)
1359 {
1360         int i, ret;
1361         const char *p;
1362
1363         BIT_ZERO(setlen, set);
1364         p = buf;
1365         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1366                 if (*p == ',') {
1367                         p++;
1368                         continue;
1369                 }
1370                 ret = sscanf(p, "%lx", &set->__bits[i]);
1371                 if (ret == 0 || ret == -1)
1372                         break;
1373                 while (isxdigit(*p))
1374                         p++;
1375         }
1376         return (p - buf);
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Return a string representing a valid layout for a cpuset_t object.
1381  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1382  */
1383 char *
1384 cpusetobj_strprint(char *buf, const cpuset_t *set)
1385 {
1386
1387         bitset_strprint(buf, CPUSETBUFSIZ, (const struct bitset *)set,
1388             CPU_SETSIZE);
1389         return (buf);
1390 }
1391
1392 /*
1393  * Build a valid cpuset_t object from a string representation.
1394  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1395  */
1396 int
1397 cpusetobj_strscan(cpuset_t *set, const char *buf)
1398 {
1399         char p;
1400
1401         if (strlen(buf) > CPUSETBUFSIZ - 1)
1402                 return (-1);
1403
1404         p = buf[bitset_strscan((struct bitset *)set, CPU_SETSIZE, buf)];
1405         if (p != '\0')
1406                 return (-1);
1407
1408         return (0);
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Handle a domainset specifier in the sysctl tree.  A poiner to a pointer to
1413  * a domainset is in arg1.  If the user specifies a valid domainset the
1414  * pointer is updated.
1415  *
1416  * Format is:
1417  * hex mask word 0,hex mask word 1,...:decimal policy:decimal preferred
1418  */
1419 int
1420 sysctl_handle_domainset(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1421 {
1422         char buf[DOMAINSETBUFSIZ];
1423         struct domainset *dset;
1424         struct domainset key;
1425         int policy, prefer, error;
1426         char *p;
1427
1428         dset = *(struct domainset **)arg1;
1429         error = 0;
1430
1431         if (dset != NULL) {
1432                 p = buf + bitset_strprint(buf, DOMAINSETBUFSIZ,
1433                     (const struct bitset *)&dset->ds_mask, DOMAINSET_SETSIZE);
1434                 sprintf(p, ":%d:%d", dset->ds_policy, dset->ds_prefer);
1435         } else
1436                 sprintf(buf, "<NULL>");
1437         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1438         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1439                 return (error);
1440
1441         /*
1442          * Read in and validate the string.
1443          */
1444         memset(&key, 0, sizeof(key));
1445         p = &buf[bitset_strscan((struct bitset *)&key.ds_mask,
1446             DOMAINSET_SETSIZE, buf)];
1447         if (p == buf)
1448                 return (EINVAL);
1449         if (sscanf(p, ":%d:%d", &policy, &prefer) != 2)
1450                 return (EINVAL);
1451         key.ds_policy = policy;
1452         key.ds_prefer = prefer;
1453
1454         /* Domainset_create() validates the policy.*/
1455         dset = domainset_create(&key);
1456         if (dset == NULL)
1457                 return (EINVAL);
1458         *(struct domainset **)arg1 = dset;
1459
1460         return (error);
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Apply an anonymous mask or a domain to a single thread.
1465  */
1466 static int
1467 _cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1468 {
1469         struct setlist cpusets;
1470         struct domainlist domainlist;
1471         struct cpuset *nset;
1472         struct cpuset *set;
1473         struct thread *td;
1474         struct proc *p;
1475         int error;
1476
1477         cpuset_freelist_init(&cpusets, 1);
1478         domainset_freelist_init(&domainlist, domain != NULL);
1479         error = cpuset_which(CPU_WHICH_TID, id, &p, &td, &set);
1480         if (error)
1481                 goto out;
1482         set = NULL;
1483         thread_lock(td);
1484         error = cpuset_shadow(td->td_cpuset, &nset, mask, domain,
1485             &cpusets, &domainlist);
1486         if (error == 0)
1487                 set = cpuset_update_thread(td, nset);
1488         thread_unlock(td);
1489         PROC_UNLOCK(p);
1490         if (set)
1491                 cpuset_rel(set);
1492 out:
1493         cpuset_freelist_free(&cpusets);
1494         domainset_freelist_free(&domainlist);
1495         return (error);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Apply an anonymous mask to a single thread.
1500  */
1501 int
1502 cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask)
1503 {
1504
1505         return _cpuset_setthread(id, mask, NULL);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Apply new cpumask to the ithread.
1510  */
1511 int
1512 cpuset_setithread(lwpid_t id, int cpu)
1513 {
1514         cpuset_t mask;
1515
1516         CPU_ZERO(&mask);
1517         if (cpu == NOCPU)
1518                 CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
1519         else
1520                 CPU_SET(cpu, &mask);
1521         return _cpuset_setthread(id, &mask, NULL);
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Initialize static domainsets after NUMA information is available.  This is
1526  * called before memory allocators are initialized.
1527  */
1528 void
1529 domainset_init(void)
1530 {
1531         struct domainset *dset;
1532         int i;
1533
1534         dset = &domainset_firsttouch;
1535         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1536         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_FIRSTTOUCH;
1537         dset->ds_prefer = -1;
1538         _domainset_create(dset, NULL);
1539
1540         dset = &domainset_interleave;
1541         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1542         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_INTERLEAVE;
1543         dset->ds_prefer = -1;
1544         _domainset_create(dset, NULL);
1545
1546         dset = &domainset_roundrobin;
1547         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1548         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1549         dset->ds_prefer = -1;
1550         _domainset_create(dset, NULL);
1551
1552         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++) {
1553                 dset = &domainset_fixed[i];
1554                 DOMAINSET_ZERO(&dset->ds_mask);
1555                 DOMAINSET_SET(i, &dset->ds_mask);
1556                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1557                 _domainset_create(dset, NULL);
1558
1559                 dset = &domainset_prefer[i];
1560                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1561                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_PREFER;
1562                 dset->ds_prefer = i;
1563                 _domainset_create(dset, NULL);
1564         }
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Define the domainsets for cpuset 0, 1 and cpuset 2.
1569  */
1570 void
1571 domainset_zero(void)
1572 {
1573         struct domainset *dset, *tmp;
1574
1575         mtx_init(&cpuset_lock, "cpuset", NULL, MTX_SPIN | MTX_RECURSE);
1576
1577         domainset0 = &domainset_firsttouch;
1578         curthread->td_domain.dr_policy = domainset0;
1579
1580         domainset2 = &domainset_interleave;
1581         kernel_object->domain.dr_policy = domainset2;
1582
1583         /* Remove empty domains from the global policies. */
1584         LIST_FOREACH_SAFE(dset, &cpuset_domains, ds_link, tmp)
1585                 if (domainset_empty_vm(dset))
1586                         LIST_REMOVE(dset, ds_link);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Creates system-wide cpusets and the cpuset for thread0 including three
1591  * sets:
1592  * 
1593  * 0 - The root set which should represent all valid processors in the
1594  *     system.  This set is immutable.
1595  * 1 - The default set which all processes are a member of until changed.
1596  *     This allows an administrator to move all threads off of given cpus to
1597  *     dedicate them to high priority tasks or save power etc.
1598  * 2 - The kernel set which allows restriction and policy to be applied only
1599  *     to kernel threads and the kernel_object.
1600  */
1601 struct cpuset *
1602 cpuset_thread0(void)
1603 {
1604         struct cpuset *set;
1605         int i;
1606         int error __unused;
1607
1608         cpuset_zone = uma_zcreate("cpuset", sizeof(struct cpuset), NULL, NULL,
1609             NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1610         domainset_zone = uma_zcreate("domainset", sizeof(struct domainset),
1611             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1612
1613         /*
1614          * Create the root system set (0) for the whole machine.  Doesn't use
1615          * cpuset_create() due to NULL parent.
1616          */
1617         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1618         CPU_COPY(&all_cpus, &set->cs_mask);
1619         LIST_INIT(&set->cs_children);
1620         LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
1621         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
1622         set->cs_flags = CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY;
1623         set->cs_domain = domainset0;
1624         cpuset_zero = set;
1625         cpuset_root = &set->cs_mask;
1626
1627         /*
1628          * Now derive a default (1), modifiable set from that to give out.
1629          */
1630         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1631         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 1);
1632         KASSERT(error == 0, ("Error creating default set: %d\n", error));
1633         cpuset_default = set;
1634         /*
1635          * Create the kernel set (2).
1636          */
1637         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1638         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 2);
1639         KASSERT(error == 0, ("Error creating kernel set: %d\n", error));
1640         set->cs_domain = domainset2;
1641         cpuset_kernel = set;
1642
1643         /*
1644          * Initialize the unit allocator. 0 and 1 are allocated above.
1645          */
1646         cpuset_unr = new_unrhdr(3, INT_MAX, NULL);
1647
1648         /*
1649          * If MD code has not initialized per-domain cpusets, place all
1650          * CPUs in domain 0.
1651          */
1652         for (i = 0; i < MAXMEMDOM; i++)
1653                 if (!CPU_EMPTY(&cpuset_domain[i]))
1654                         goto domains_set;
1655         CPU_COPY(&all_cpus, &cpuset_domain[0]);
1656 domains_set:
1657
1658         return (cpuset_default);
1659 }
1660
1661 void
1662 cpuset_kernthread(struct thread *td)
1663 {
1664         struct cpuset *set;
1665
1666         thread_lock(td);
1667         set = td->td_cpuset;
1668         td->td_cpuset = cpuset_ref(cpuset_kernel);
1669         thread_unlock(td);
1670         cpuset_rel(set);
1671 }
1672
1673 /*
1674  * Create a cpuset, which would be cpuset_create() but
1675  * mark the new 'set' as root.
1676  *
1677  * We are not going to reparent the td to it.  Use cpuset_setproc_update_set()
1678  * for that.
1679  *
1680  * In case of no error, returns the set in *setp locked with a reference.
1681  */
1682 int
1683 cpuset_create_root(struct prison *pr, struct cpuset **setp)
1684 {
1685         struct cpuset *set;
1686         int error;
1687
1688         KASSERT(pr != NULL, ("[%s:%d] invalid pr", __func__, __LINE__));
1689         KASSERT(setp != NULL, ("[%s:%d] invalid setp", __func__, __LINE__));
1690
1691         set = NULL;
1692         error = cpuset_create(&set, pr->pr_cpuset, &pr->pr_cpuset->cs_mask);
1693         if (error)
1694                 return (error);
1695
1696         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] cpuset_create returned invalid data",
1697             __func__, __LINE__));
1698
1699         /* Mark the set as root. */
1700         set->cs_flags |= CPU_SET_ROOT;
1701         *setp = set;
1702
1703         return (0);
1704 }
1705
1706 int
1707 cpuset_setproc_update_set(struct proc *p, struct cpuset *set)
1708 {
1709         int error;
1710
1711         KASSERT(p != NULL, ("[%s:%d] invalid proc", __func__, __LINE__));
1712         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] invalid set", __func__, __LINE__));
1713
1714         cpuset_ref(set);
1715         error = cpuset_setproc(p->p_pid, set, NULL, NULL, true);
1716         if (error)
1717                 return (error);
1718         cpuset_rel(set);
1719         return (0);
1720 }
1721
1722 /*
1723  * In Capability mode, the only accesses that are permitted are to the current
1724  * thread and process' CPU and domain sets.
1725  */
1726 static int
1727 cpuset_check_capabilities(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1728     id_t id)
1729 {
1730         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
1731                 if (level != CPU_LEVEL_WHICH)
1732                         return (ECAPMODE);
1733                 if (which != CPU_WHICH_TID && which != CPU_WHICH_PID)
1734                         return (ECAPMODE);
1735                 if (id != -1 &&
1736                     !(which == CPU_WHICH_TID && id == td->td_tid) &&
1737                     !(which == CPU_WHICH_PID && id == td->td_proc->p_pid))
1738                         return (ECAPMODE);
1739         }
1740         return (0);
1741 }
1742
1743 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1744 struct cpuset_args {
1745         cpusetid_t      *setid;
1746 };
1747 #endif
1748 int
1749 sys_cpuset(struct thread *td, struct cpuset_args *uap)
1750 {
1751         struct cpuset *root;
1752         struct cpuset *set;
1753         int error;
1754
1755         thread_lock(td);
1756         root = cpuset_refroot(td->td_cpuset);
1757         thread_unlock(td);
1758         set = NULL;
1759         error = cpuset_create(&set, root, &root->cs_mask);
1760         cpuset_rel(root);
1761         if (error)
1762                 return (error);
1763         error = copyout(&set->cs_id, uap->setid, sizeof(set->cs_id));
1764         if (error == 0)
1765                 error = cpuset_setproc(-1, set, NULL, NULL, false);
1766         cpuset_rel(set);
1767         return (error);
1768 }
1769
1770 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1771 struct cpuset_setid_args {
1772         cpuwhich_t      which;
1773         id_t            id;
1774         cpusetid_t      setid;
1775 };
1776 #endif
1777 int
1778 sys_cpuset_setid(struct thread *td, struct cpuset_setid_args *uap)
1779 {
1780
1781         return (kern_cpuset_setid(td, uap->which, uap->id, uap->setid));
1782 }
1783
1784 int
1785 kern_cpuset_setid(struct thread *td, cpuwhich_t which,
1786     id_t id, cpusetid_t setid)
1787 {
1788         struct cpuset *set;
1789         int error;
1790
1791         /*
1792          * Presently we only support per-process sets.
1793          */
1794         if (which != CPU_WHICH_PID)
1795                 return (EINVAL);
1796         set = cpuset_lookup(setid, td);
1797         if (set == NULL)
1798                 return (ESRCH);
1799         error = cpuset_setproc(id, set, NULL, NULL, false);
1800         cpuset_rel(set);
1801         return (error);
1802 }
1803
1804 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1805 struct cpuset_getid_args {
1806         cpulevel_t      level;
1807         cpuwhich_t      which;
1808         id_t            id;
1809         cpusetid_t      *setid;
1810 };
1811 #endif
1812 int
1813 sys_cpuset_getid(struct thread *td, struct cpuset_getid_args *uap)
1814 {
1815
1816         return (kern_cpuset_getid(td, uap->level, uap->which, uap->id,
1817             uap->setid));
1818 }
1819
1820 int
1821 kern_cpuset_getid(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1822     id_t id, cpusetid_t *setid)
1823 {
1824         struct cpuset *nset;
1825         struct cpuset *set;
1826         struct thread *ttd;
1827         struct proc *p;
1828         cpusetid_t tmpid;
1829         int error;
1830
1831         if (level == CPU_LEVEL_WHICH && which != CPU_WHICH_CPUSET)
1832                 return (EINVAL);
1833         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1834         if (error)
1835                 return (error);
1836         switch (which) {
1837         case CPU_WHICH_TID:
1838         case CPU_WHICH_PID:
1839                 thread_lock(ttd);
1840                 set = cpuset_refbase(ttd->td_cpuset);
1841                 thread_unlock(ttd);
1842                 PROC_UNLOCK(p);
1843                 break;
1844         case CPU_WHICH_CPUSET:
1845         case CPU_WHICH_JAIL:
1846                 break;
1847         case CPU_WHICH_IRQ:
1848         case CPU_WHICH_DOMAIN:
1849                 return (EINVAL);
1850         }
1851         switch (level) {
1852         case CPU_LEVEL_ROOT:
1853                 nset = cpuset_refroot(set);
1854                 cpuset_rel(set);
1855                 set = nset;
1856                 break;
1857         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1858                 break;
1859         case CPU_LEVEL_WHICH:
1860                 break;
1861         }
1862         tmpid = set->cs_id;
1863         cpuset_rel(set);
1864         if (error == 0)
1865                 error = copyout(&tmpid, setid, sizeof(tmpid));
1866
1867         return (error);
1868 }
1869
1870 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1871 struct cpuset_getaffinity_args {
1872         cpulevel_t      level;
1873         cpuwhich_t      which;
1874         id_t            id;
1875         size_t          cpusetsize;
1876         cpuset_t        *mask;
1877 };
1878 #endif
1879 int
1880 sys_cpuset_getaffinity(struct thread *td, struct cpuset_getaffinity_args *uap)
1881 {
1882
1883         return (kern_cpuset_getaffinity(td, uap->level, uap->which,
1884             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1885 }
1886
1887 int
1888 kern_cpuset_getaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1889     id_t id, size_t cpusetsize, cpuset_t *maskp)
1890 {
1891         struct thread *ttd;
1892         struct cpuset *nset;
1893         struct cpuset *set;
1894         struct proc *p;
1895         cpuset_t *mask;
1896         int error;
1897         size_t size;
1898
1899         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1900                 return (ERANGE);
1901         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1902         if (error != 0)
1903                 return (error);
1904         size = cpusetsize;
1905         mask = malloc(size, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1906         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1907         if (error)
1908                 goto out;
1909         switch (level) {
1910         case CPU_LEVEL_ROOT:
1911         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1912                 switch (which) {
1913                 case CPU_WHICH_TID:
1914                 case CPU_WHICH_PID:
1915                         thread_lock(ttd);
1916                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1917                         thread_unlock(ttd);
1918                         break;
1919                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1920                 case CPU_WHICH_JAIL:
1921                         break;
1922                 case CPU_WHICH_IRQ:
1923                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1924                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1925                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1926                         error = EINVAL;
1927                         goto out;
1928                 }
1929                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
1930                         nset = cpuset_refroot(set);
1931                 else
1932                         nset = cpuset_refbase(set);
1933                 CPU_COPY(&nset->cs_mask, mask);
1934                 cpuset_rel(nset);
1935                 break;
1936         case CPU_LEVEL_WHICH:
1937                 switch (which) {
1938                 case CPU_WHICH_TID:
1939                         thread_lock(ttd);
1940                         CPU_COPY(&ttd->td_cpuset->cs_mask, mask);
1941                         thread_unlock(ttd);
1942                         break;
1943                 case CPU_WHICH_PID:
1944                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
1945                                 thread_lock(ttd);
1946                                 CPU_OR(mask, mask, &ttd->td_cpuset->cs_mask);
1947                                 thread_unlock(ttd);
1948                         }
1949                         break;
1950                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1951                 case CPU_WHICH_JAIL:
1952                         CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1953                         break;
1954                 case CPU_WHICH_IRQ:
1955                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1956                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1957                         error = intr_getaffinity(id, which, mask);
1958                         break;
1959                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1960                         if (id < 0 || id >= MAXMEMDOM)
1961                                 error = ESRCH;
1962                         else
1963                                 CPU_COPY(&cpuset_domain[id], mask);
1964                         break;
1965                 }
1966                 break;
1967         default:
1968                 error = EINVAL;
1969                 break;
1970         }
1971         if (set)
1972                 cpuset_rel(set);
1973         if (p)
1974                 PROC_UNLOCK(p);
1975         if (error == 0)
1976                 error = copyout(mask, maskp, size);
1977 out:
1978         free(mask, M_TEMP);
1979         return (error);
1980 }
1981
1982 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1983 struct cpuset_setaffinity_args {
1984         cpulevel_t      level;
1985         cpuwhich_t      which;
1986         id_t            id;
1987         size_t          cpusetsize;
1988         const cpuset_t  *mask;
1989 };
1990 #endif
1991 int
1992 sys_cpuset_setaffinity(struct thread *td, struct cpuset_setaffinity_args *uap)
1993 {
1994
1995         return (kern_cpuset_setaffinity(td, uap->level, uap->which,
1996             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1997 }
1998
1999 int
2000 kern_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2001     id_t id, size_t cpusetsize, const cpuset_t *maskp)
2002 {
2003         struct cpuset *nset;
2004         struct cpuset *set;
2005         struct thread *ttd;
2006         struct proc *p;
2007         cpuset_t *mask;
2008         int error;
2009
2010         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
2011                 return (ERANGE);
2012         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2013         if (error != 0)
2014                 return (error);
2015         mask = malloc(cpusetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2016         error = copyin(maskp, mask, cpusetsize);
2017         if (error)
2018                 goto out;
2019         /*
2020          * Verify that no high bits are set.
2021          */
2022         if (cpusetsize > sizeof(cpuset_t)) {
2023                 char *end;
2024                 char *cp;
2025
2026                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
2027                 end += cpusetsize;
2028                 cp += sizeof(cpuset_t);
2029                 while (cp != end)
2030                         if (*cp++ != 0) {
2031                                 error = EINVAL;
2032                                 goto out;
2033                         }
2034         }
2035         if (CPU_EMPTY(mask)) {
2036                 error = EDEADLK;
2037                 goto out;
2038         }
2039         switch (level) {
2040         case CPU_LEVEL_ROOT:
2041         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2042                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2043                 if (error)
2044                         break;
2045                 switch (which) {
2046                 case CPU_WHICH_TID:
2047                 case CPU_WHICH_PID:
2048                         thread_lock(ttd);
2049                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2050                         thread_unlock(ttd);
2051                         PROC_UNLOCK(p);
2052                         break;
2053                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2054                 case CPU_WHICH_JAIL:
2055                         break;
2056                 case CPU_WHICH_IRQ:
2057                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2058                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2059                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2060                         error = EINVAL;
2061                         goto out;
2062                 }
2063                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2064                         nset = cpuset_refroot(set);
2065                 else
2066                         nset = cpuset_refbase(set);
2067                 error = cpuset_modify(nset, mask);
2068                 cpuset_rel(nset);
2069                 cpuset_rel(set);
2070                 break;
2071         case CPU_LEVEL_WHICH:
2072                 switch (which) {
2073                 case CPU_WHICH_TID:
2074                         error = cpuset_setthread(id, mask);
2075                         break;
2076                 case CPU_WHICH_PID:
2077                         error = cpuset_setproc(id, NULL, mask, NULL, false);
2078                         break;
2079                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2080                 case CPU_WHICH_JAIL:
2081                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2082                         if (error == 0) {
2083                                 error = cpuset_modify(set, mask);
2084                                 cpuset_rel(set);
2085                         }
2086                         break;
2087                 case CPU_WHICH_IRQ:
2088                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2089                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2090                         error = intr_setaffinity(id, which, mask);
2091                         break;
2092                 default:
2093                         error = EINVAL;
2094                         break;
2095                 }
2096                 break;
2097         default:
2098                 error = EINVAL;
2099                 break;
2100         }
2101 out:
2102         free(mask, M_TEMP);
2103         return (error);
2104 }
2105
2106 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2107 struct cpuset_getdomain_args {
2108         cpulevel_t      level;
2109         cpuwhich_t      which;
2110         id_t            id;
2111         size_t          domainsetsize;
2112         domainset_t     *mask;
2113         int             *policy;
2114 };
2115 #endif
2116 int
2117 sys_cpuset_getdomain(struct thread *td, struct cpuset_getdomain_args *uap)
2118 {
2119
2120         return (kern_cpuset_getdomain(td, uap->level, uap->which,
2121             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
2122 }
2123
2124 int
2125 kern_cpuset_getdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2126     id_t id, size_t domainsetsize, domainset_t *maskp, int *policyp)
2127 {
2128         struct domainset outset;
2129         struct thread *ttd;
2130         struct cpuset *nset;
2131         struct cpuset *set;
2132         struct domainset *dset;
2133         struct proc *p;
2134         domainset_t *mask;
2135         int error;
2136
2137         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2138             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2139                 return (ERANGE);
2140         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2141         if (error != 0)
2142                 return (error);
2143         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2144         bzero(&outset, sizeof(outset));
2145         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2146         if (error)
2147                 goto out;
2148         switch (level) {
2149         case CPU_LEVEL_ROOT:
2150         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2151                 switch (which) {
2152                 case CPU_WHICH_TID:
2153                 case CPU_WHICH_PID:
2154                         thread_lock(ttd);
2155                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2156                         thread_unlock(ttd);
2157                         break;
2158                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2159                 case CPU_WHICH_JAIL:
2160                         break;
2161                 case CPU_WHICH_IRQ:
2162                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2163                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2164                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2165                         error = EINVAL;
2166                         goto out;
2167                 }
2168                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2169                         nset = cpuset_refroot(set);
2170                 else
2171                         nset = cpuset_refbase(set);
2172                 domainset_copy(nset->cs_domain, &outset);
2173                 cpuset_rel(nset);
2174                 break;
2175         case CPU_LEVEL_WHICH:
2176                 switch (which) {
2177                 case CPU_WHICH_TID:
2178                         thread_lock(ttd);
2179                         domainset_copy(ttd->td_cpuset->cs_domain, &outset);
2180                         thread_unlock(ttd);
2181                         break;
2182                 case CPU_WHICH_PID:
2183                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
2184                                 thread_lock(ttd);
2185                                 dset = ttd->td_cpuset->cs_domain;
2186                                 /* Show all domains in the proc. */
2187                                 DOMAINSET_OR(&outset.ds_mask, &dset->ds_mask);
2188                                 /* Last policy wins. */
2189                                 outset.ds_policy = dset->ds_policy;
2190                                 outset.ds_prefer = dset->ds_prefer;
2191                                 thread_unlock(ttd);
2192                         }
2193                         break;
2194                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2195                 case CPU_WHICH_JAIL:
2196                         domainset_copy(set->cs_domain, &outset);
2197                         break;
2198                 case CPU_WHICH_IRQ:
2199                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2200                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2201                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2202                         error = EINVAL;
2203                         break;
2204                 }
2205                 break;
2206         default:
2207                 error = EINVAL;
2208                 break;
2209         }
2210         if (set)
2211                 cpuset_rel(set);
2212         if (p)
2213                 PROC_UNLOCK(p);
2214         /*
2215          * Translate prefer into a set containing only the preferred domain,
2216          * not the entire fallback set.
2217          */
2218         if (outset.ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2219                 DOMAINSET_ZERO(&outset.ds_mask);
2220                 DOMAINSET_SET(outset.ds_prefer, &outset.ds_mask);
2221         }
2222         DOMAINSET_COPY(&outset.ds_mask, mask);
2223         if (error == 0)
2224                 error = copyout(mask, maskp, domainsetsize);
2225         if (error == 0)
2226                 if (suword32(policyp, outset.ds_policy) != 0)
2227                         error = EFAULT;
2228 out:
2229         free(mask, M_TEMP);
2230         return (error);
2231 }
2232
2233 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2234 struct cpuset_setdomain_args {
2235         cpulevel_t      level;
2236         cpuwhich_t      which;
2237         id_t            id;
2238         size_t          domainsetsize;
2239         domainset_t     *mask;
2240         int             policy;
2241 };
2242 #endif
2243 int
2244 sys_cpuset_setdomain(struct thread *td, struct cpuset_setdomain_args *uap)
2245 {
2246
2247         return (kern_cpuset_setdomain(td, uap->level, uap->which,
2248             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
2249 }
2250
2251 int
2252 kern_cpuset_setdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2253     id_t id, size_t domainsetsize, const domainset_t *maskp, int policy)
2254 {
2255         struct cpuset *nset;
2256         struct cpuset *set;
2257         struct thread *ttd;
2258         struct proc *p;
2259         struct domainset domain;
2260         domainset_t *mask;
2261         int error;
2262
2263         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2264             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2265                 return (ERANGE);
2266         if (policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
2267             policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
2268                 return (EINVAL);
2269         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2270         if (error != 0)
2271                 return (error);
2272         memset(&domain, 0, sizeof(domain));
2273         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2274         error = copyin(maskp, mask, domainsetsize);
2275         if (error)
2276                 goto out;
2277         /*
2278          * Verify that no high bits are set.
2279          */
2280         if (domainsetsize > sizeof(domainset_t)) {
2281                 char *end;
2282                 char *cp;
2283
2284                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
2285                 end += domainsetsize;
2286                 cp += sizeof(domainset_t);
2287                 while (cp != end)
2288                         if (*cp++ != 0) {
2289                                 error = EINVAL;
2290                                 goto out;
2291                         }
2292         }
2293         if (DOMAINSET_EMPTY(mask)) {
2294                 error = EDEADLK;
2295                 goto out;
2296         }
2297         DOMAINSET_COPY(mask, &domain.ds_mask);
2298         domain.ds_policy = policy;
2299
2300         /*
2301          * Sanitize the provided mask.
2302          */
2303         if (!DOMAINSET_SUBSET(&all_domains, &domain.ds_mask)) {
2304                 error = EINVAL;
2305                 goto out;
2306         }
2307
2308         /* Translate preferred policy into a mask and fallback. */
2309         if (policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2310                 /* Only support a single preferred domain. */
2311                 if (DOMAINSET_COUNT(&domain.ds_mask) != 1) {
2312                         error = EINVAL;
2313                         goto out;
2314                 }
2315                 domain.ds_prefer = DOMAINSET_FFS(&domain.ds_mask) - 1;
2316                 /* This will be constrained by domainset_shadow(). */
2317                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &domain.ds_mask);
2318         }
2319
2320         /*
2321          * When given an impossible policy, fall back to interleaving
2322          * across all domains.
2323          */
2324         if (domainset_empty_vm(&domain))
2325                 domainset_copy(domainset2, &domain);
2326
2327         switch (level) {
2328         case CPU_LEVEL_ROOT:
2329         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2330                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2331                 if (error)
2332                         break;
2333                 switch (which) {
2334                 case CPU_WHICH_TID:
2335                 case CPU_WHICH_PID:
2336                         thread_lock(ttd);
2337                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2338                         thread_unlock(ttd);
2339                         PROC_UNLOCK(p);
2340                         break;
2341                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2342                 case CPU_WHICH_JAIL:
2343                         break;
2344                 case CPU_WHICH_IRQ:
2345                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2346                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2347                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2348                         error = EINVAL;
2349                         goto out;
2350                 }
2351                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2352                         nset = cpuset_refroot(set);
2353                 else
2354                         nset = cpuset_refbase(set);
2355                 error = cpuset_modify_domain(nset, &domain);
2356                 cpuset_rel(nset);
2357                 cpuset_rel(set);
2358                 break;
2359         case CPU_LEVEL_WHICH:
2360                 switch (which) {
2361                 case CPU_WHICH_TID:
2362                         error = _cpuset_setthread(id, NULL, &domain);
2363                         break;
2364                 case CPU_WHICH_PID:
2365                         error = cpuset_setproc(id, NULL, NULL, &domain, false);
2366                         break;
2367                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2368                 case CPU_WHICH_JAIL:
2369                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2370                         if (error == 0) {
2371                                 error = cpuset_modify_domain(set, &domain);
2372                                 cpuset_rel(set);
2373                         }
2374                         break;
2375                 case CPU_WHICH_IRQ:
2376                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2377                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2378                 default:
2379                         error = EINVAL;
2380                         break;
2381                 }
2382                 break;
2383         default:
2384                 error = EINVAL;
2385                 break;
2386         }
2387 out:
2388         free(mask, M_TEMP);
2389         return (error);
2390 }
2391
2392 #ifdef DDB
2393
2394 static void
2395 ddb_display_bitset(const struct bitset *set, int size)
2396 {
2397         int bit, once;
2398
2399         for (once = 0, bit = 0; bit < size; bit++) {
2400                 if (CPU_ISSET(bit, set)) {
2401                         if (once == 0) {
2402                                 db_printf("%d", bit);
2403                                 once = 1;
2404                         } else  
2405                                 db_printf(",%d", bit);
2406                 }
2407         }
2408         if (once == 0)
2409                 db_printf("<none>");
2410 }
2411
2412 void
2413 ddb_display_cpuset(const cpuset_t *set)
2414 {
2415         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, CPU_SETSIZE);
2416 }
2417
2418 static void
2419 ddb_display_domainset(const domainset_t *set)
2420 {
2421         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, DOMAINSET_SETSIZE);
2422 }
2423
2424 DB_SHOW_COMMAND(cpusets, db_show_cpusets)
2425 {
2426         struct cpuset *set;
2427
2428         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link) {
2429                 db_printf("set=%p id=%-6u ref=%-6d flags=0x%04x parent id=%d\n",
2430                     set, set->cs_id, refcount_load(&set->cs_ref), set->cs_flags,
2431                     (set->cs_parent != NULL) ? set->cs_parent->cs_id : 0);
2432                 db_printf("  cpu mask=");
2433                 ddb_display_cpuset(&set->cs_mask);
2434                 db_printf("\n");
2435                 db_printf("  domain policy %d prefer %d mask=",
2436                     set->cs_domain->ds_policy, set->cs_domain->ds_prefer);
2437                 ddb_display_domainset(&set->cs_domain->ds_mask);
2438                 db_printf("\n");
2439                 if (db_pager_quit)
2440                         break;
2441         }
2442 }
2443
2444 DB_SHOW_COMMAND(domainsets, db_show_domainsets)
2445 {
2446         struct domainset *set;
2447
2448         LIST_FOREACH(set, &cpuset_domains, ds_link) {
2449                 db_printf("set=%p policy %d prefer %d cnt %d\n",
2450                     set, set->ds_policy, set->ds_prefer, set->ds_cnt);
2451                 db_printf("  mask =");
2452                 ddb_display_domainset(&set->ds_mask);
2453                 db_printf("\n");
2454         }
2455 }
2456 #endif /* DDB */