]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/kern_cpuset.c
cpuset: Handle CPU_WHICH_TIDPID wherever cpuset_which() is called.
[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 #include "opt_ktrace.h"
38
39 #include <sys/param.h>
40 #include <sys/systm.h>
41 #include <sys/sysctl.h>
42 #include <sys/ctype.h>
43 #include <sys/sysproto.h>
44 #include <sys/jail.h>
45 #include <sys/kernel.h>
46 #include <sys/lock.h>
47 #include <sys/malloc.h>
48 #include <sys/mutex.h>
49 #include <sys/priv.h>
50 #include <sys/proc.h>
51 #include <sys/refcount.h>
52 #include <sys/sched.h>
53 #include <sys/smp.h>
54 #include <sys/syscallsubr.h>
55 #include <sys/sysent.h>
56 #include <sys/capsicum.h>
57 #include <sys/cpuset.h>
58 #include <sys/domainset.h>
59 #include <sys/sx.h>
60 #include <sys/queue.h>
61 #include <sys/libkern.h>
62 #include <sys/limits.h>
63 #include <sys/bus.h>
64 #include <sys/interrupt.h>
65 #include <sys/vmmeter.h>
66 #include <sys/ktrace.h>
67
68 #include <vm/uma.h>
69 #include <vm/vm.h>
70 #include <vm/vm_object.h>
71 #include <vm/vm_page.h>
72 #include <vm/vm_pageout.h>
73 #include <vm/vm_extern.h>
74 #include <vm/vm_param.h>
75 #include <vm/vm_phys.h>
76 #include <vm/vm_pagequeue.h>
77
78 #ifdef DDB
79 #include <ddb/ddb.h>
80 #endif /* DDB */
81
82 /*
83  * cpusets provide a mechanism for creating and manipulating sets of
84  * processors for the purpose of constraining the scheduling of threads to
85  * specific processors.
86  *
87  * Each process belongs to an identified set, by default this is set 1.  Each
88  * thread may further restrict the cpus it may run on to a subset of this
89  * named set.  This creates an anonymous set which other threads and processes
90  * may not join by number.
91  *
92  * The named set is referred to herein as the 'base' set to avoid ambiguity.
93  * This set is usually a child of a 'root' set while the anonymous set may
94  * simply be referred to as a mask.  In the syscall api these are referred to
95  * as the ROOT, CPUSET, and MASK levels where CPUSET is called 'base' here.
96  *
97  * Threads inherit their set from their creator whether it be anonymous or
98  * not.  This means that anonymous sets are immutable because they may be
99  * shared.  To modify an anonymous set a new set is created with the desired
100  * mask and the same parent as the existing anonymous set.  This gives the
101  * illusion of each thread having a private mask.
102  *
103  * Via the syscall apis a user may ask to retrieve or modify the root, base,
104  * or mask that is discovered via a pid, tid, or setid.  Modifying a set
105  * modifies all numbered and anonymous child sets to comply with the new mask.
106  * Modifying a pid or tid's mask applies only to that tid but must still
107  * exist within the assigned parent set.
108  *
109  * A thread may not be assigned to a group separate from other threads in
110  * the process.  This is to remove ambiguity when the setid is queried with
111  * a pid argument.  There is no other technical limitation.
112  *
113  * This somewhat complex arrangement is intended to make it easy for
114  * applications to query available processors and bind their threads to
115  * specific processors while also allowing administrators to dynamically
116  * reprovision by changing sets which apply to groups of processes.
117  *
118  * A simple application should not concern itself with sets at all and
119  * rather apply masks to its own threads via CPU_WHICH_TID and a -1 id
120  * meaning 'curthread'.  It may query available cpus for that tid with a
121  * getaffinity call using (CPU_LEVEL_CPUSET, CPU_WHICH_PID, -1, ...).
122  */
123
124 LIST_HEAD(domainlist, domainset);
125 struct domainset __read_mostly domainset_firsttouch;
126 struct domainset __read_mostly domainset_fixed[MAXMEMDOM];
127 struct domainset __read_mostly domainset_interleave;
128 struct domainset __read_mostly domainset_prefer[MAXMEMDOM];
129 struct domainset __read_mostly domainset_roundrobin;
130
131 static uma_zone_t cpuset_zone;
132 static uma_zone_t domainset_zone;
133 static struct mtx cpuset_lock;
134 static struct setlist cpuset_ids;
135 static struct domainlist cpuset_domains;
136 static struct unrhdr *cpuset_unr;
137 static struct cpuset *cpuset_zero, *cpuset_default, *cpuset_kernel;
138 static struct domainset *domainset0, *domainset2;
139 u_int cpusetsizemin = 1;
140
141 /* Return the size of cpuset_t at the kernel level */
142 SYSCTL_INT(_kern_sched, OID_AUTO, cpusetsize, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_CAPRD,
143     SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(cpuset_t), "sizeof(cpuset_t)");
144
145 /* Return the minimum size of cpuset_t allowed by the kernel */
146 SYSCTL_UINT(_kern_sched, OID_AUTO, cpusetsizemin,
147     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_CAPRD, &cpusetsizemin, 0,
148     "The minimum size of cpuset_t allowed by the kernel");
149
150 cpuset_t *cpuset_root;
151 cpuset_t cpuset_domain[MAXMEMDOM];
152
153 static int cpuset_which2(cpuwhich_t *, id_t, struct proc **, struct thread **,
154     struct cpuset **);
155 static int domainset_valid(const struct domainset *, const struct domainset *);
156
157 /*
158  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.
159  */
160 static struct cpuset *
161 cpuset_getbase(struct cpuset *set)
162 {
163
164         if (set->cs_id == CPUSET_INVALID)
165                 set = set->cs_parent;
166         return (set);
167 }
168
169 /*
170  * Walks up the tree from 'set' to find the root.
171  */
172 static struct cpuset *
173 cpuset_getroot(struct cpuset *set)
174 {
175
176         while ((set->cs_flags & CPU_SET_ROOT) == 0 && set->cs_parent != NULL)
177                 set = set->cs_parent;
178         return (set);
179 }
180
181 /*
182  * Acquire a reference to a cpuset, all pointers must be tracked with refs.
183  */
184 struct cpuset *
185 cpuset_ref(struct cpuset *set)
186 {
187
188         refcount_acquire(&set->cs_ref);
189         return (set);
190 }
191
192 /*
193  * Walks up the tree from 'set' to find the root.  Returns the root
194  * referenced.
195  */
196 static struct cpuset *
197 cpuset_refroot(struct cpuset *set)
198 {
199
200         return (cpuset_ref(cpuset_getroot(set)));
201 }
202
203 /*
204  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.  Returns this set
205  * referenced.  May return the passed in set with an extra ref if it is
206  * not anonymous. 
207  */
208 static struct cpuset *
209 cpuset_refbase(struct cpuset *set)
210 {
211
212         return (cpuset_ref(cpuset_getbase(set)));
213 }
214
215 /*
216  * Release a reference in a context where it is safe to allocate.
217  */
218 void
219 cpuset_rel(struct cpuset *set)
220 {
221         cpusetid_t id;
222
223         if (refcount_release_if_not_last(&set->cs_ref))
224                 return;
225         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
226         if (!refcount_release(&set->cs_ref)) {
227                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
228                 return;
229         }
230         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
231         id = set->cs_id;
232         if (id != CPUSET_INVALID)
233                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
234         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
235         cpuset_rel(set->cs_parent);
236         uma_zfree(cpuset_zone, set);
237         if (id != CPUSET_INVALID)
238                 free_unr(cpuset_unr, id);
239 }
240
241 /*
242  * Deferred release must be used when in a context that is not safe to
243  * allocate/free.  This places any unreferenced sets on the list 'head'.
244  */
245 static void
246 cpuset_rel_defer(struct setlist *head, struct cpuset *set)
247 {
248
249         if (refcount_release_if_not_last(&set->cs_ref))
250                 return;
251         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
252         if (!refcount_release(&set->cs_ref)) {
253                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
254                 return;
255         }
256         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
257         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
258                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
259         LIST_INSERT_HEAD(head, set, cs_link);
260         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
261 }
262
263 /*
264  * Complete a deferred release.  Removes the set from the list provided to
265  * cpuset_rel_defer.
266  */
267 static void
268 cpuset_rel_complete(struct cpuset *set)
269 {
270         cpusetid_t id;
271
272         id = set->cs_id;
273         LIST_REMOVE(set, cs_link);
274         cpuset_rel(set->cs_parent);
275         uma_zfree(cpuset_zone, set);
276         if (id != CPUSET_INVALID)
277                 free_unr(cpuset_unr, id);
278 }
279
280 /*
281  * Find a set based on an id.  Returns it with a ref.
282  */
283 static struct cpuset *
284 cpuset_lookup(cpusetid_t setid, struct thread *td)
285 {
286         struct cpuset *set;
287
288         if (setid == CPUSET_INVALID)
289                 return (NULL);
290         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
291         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link)
292                 if (set->cs_id == setid)
293                         break;
294         if (set)
295                 cpuset_ref(set);
296         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
297
298         KASSERT(td != NULL, ("[%s:%d] td is NULL", __func__, __LINE__));
299         if (set != NULL && jailed(td->td_ucred)) {
300                 struct cpuset *jset, *tset;
301
302                 jset = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset;
303                 for (tset = set; tset != NULL; tset = tset->cs_parent)
304                         if (tset == jset)
305                                 break;
306                 if (tset == NULL) {
307                         cpuset_rel(set);
308                         set = NULL;
309                 }
310         }
311
312         return (set);
313 }
314
315 /*
316  * Initialize a set in the space provided in 'set' with the provided parameters.
317  * The set is returned with a single ref.  May return EDEADLK if the set
318  * will have no valid cpu based on restrictions from the parent.
319  */
320 static int
321 cpuset_init(struct cpuset *set, struct cpuset *parent,
322     const cpuset_t *mask, struct domainset *domain, cpusetid_t id)
323 {
324
325         if (domain == NULL)
326                 domain = parent->cs_domain;
327         if (mask == NULL)
328                 mask = &parent->cs_mask;
329         if (!CPU_OVERLAP(&parent->cs_mask, mask))
330                 return (EDEADLK);
331         /* The domain must be prepared ahead of time. */
332         if (!domainset_valid(parent->cs_domain, domain))
333                 return (EDEADLK);
334         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
335         LIST_INIT(&set->cs_children);
336         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
337         set->cs_flags = 0;
338         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
339         set->cs_domain = domain;
340         CPU_AND(&set->cs_mask, &set->cs_mask, &parent->cs_mask);
341         set->cs_id = id;
342         set->cs_parent = cpuset_ref(parent);
343         LIST_INSERT_HEAD(&parent->cs_children, set, cs_siblings);
344         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
345                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
346         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
347
348         return (0);
349 }
350
351 /*
352  * Create a new non-anonymous set with the requested parent and mask.  May
353  * return failures if the mask is invalid or a new number can not be
354  * allocated.
355  *
356  * If *setp is not NULL, then it will be used as-is.  The caller must take
357  * into account that *setp will be inserted at the head of cpuset_ids and
358  * plan any potentially conflicting cs_link usage accordingly.
359  */
360 static int
361 cpuset_create(struct cpuset **setp, struct cpuset *parent, const cpuset_t *mask)
362 {
363         struct cpuset *set;
364         cpusetid_t id;
365         int error;
366         bool dofree;
367
368         id = alloc_unr(cpuset_unr);
369         if (id == -1)
370                 return (ENFILE);
371         dofree = (*setp == NULL);
372         if (*setp != NULL)
373                 set = *setp;
374         else
375                 *setp = set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
376         error = cpuset_init(set, parent, mask, NULL, id);
377         if (error == 0)
378                 return (0);
379         free_unr(cpuset_unr, id);
380         if (dofree)
381                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
382
383         return (error);
384 }
385
386 static void
387 cpuset_freelist_add(struct setlist *list, int count)
388 {
389         struct cpuset *set;
390         int i;
391
392         for (i = 0; i < count; i++) {
393                 set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
394                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, cs_link);
395         }
396 }
397
398 static void
399 cpuset_freelist_init(struct setlist *list, int count)
400 {
401
402         LIST_INIT(list);
403         cpuset_freelist_add(list, count);
404 }
405
406 static void
407 cpuset_freelist_free(struct setlist *list)
408 {
409         struct cpuset *set;
410
411         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
412                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
413                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
414         }
415 }
416
417 static void
418 domainset_freelist_add(struct domainlist *list, int count)
419 {
420         struct domainset *set;
421         int i;
422
423         for (i = 0; i < count; i++) {
424                 set = uma_zalloc(domainset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
425                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, ds_link);
426         }
427 }
428
429 static void
430 domainset_freelist_init(struct domainlist *list, int count)
431 {
432
433         LIST_INIT(list);
434         domainset_freelist_add(list, count);
435 }
436
437 static void
438 domainset_freelist_free(struct domainlist *list)
439 {
440         struct domainset *set;
441
442         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
443                 LIST_REMOVE(set, ds_link);
444                 uma_zfree(domainset_zone, set);
445         }
446 }
447
448 /* Copy a domainset preserving mask and policy. */
449 static void
450 domainset_copy(const struct domainset *from, struct domainset *to)
451 {
452
453         DOMAINSET_COPY(&from->ds_mask, &to->ds_mask);
454         to->ds_policy = from->ds_policy;
455         to->ds_prefer = from->ds_prefer;
456 }
457
458 /* Return 1 if mask and policy are equal, otherwise 0. */
459 static int
460 domainset_equal(const struct domainset *one, const struct domainset *two)
461 {
462
463         return (DOMAINSET_CMP(&one->ds_mask, &two->ds_mask) == 0 &&
464             one->ds_policy == two->ds_policy &&
465             one->ds_prefer == two->ds_prefer);
466 }
467
468 /* Return 1 if child is a valid subset of parent. */
469 static int
470 domainset_valid(const struct domainset *parent, const struct domainset *child)
471 {
472         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
473                 return (DOMAINSET_SUBSET(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
474         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
475 }
476
477 static int
478 domainset_restrict(const struct domainset *parent,
479     const struct domainset *child)
480 {
481         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
482                 return (DOMAINSET_OVERLAP(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
483         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
484 }
485
486 /*
487  * Lookup or create a domainset.  The key is provided in ds_mask and
488  * ds_policy.  If the domainset does not yet exist the storage in
489  * 'domain' is used to insert.  Otherwise this storage is freed to the
490  * domainset_zone and the existing domainset is returned.
491  */
492 static struct domainset *
493 _domainset_create(struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
494 {
495         struct domainset *ndomain;
496         int i, j;
497
498         KASSERT(domain->ds_cnt <= vm_ndomains,
499             ("invalid domain count in domainset %p", domain));
500         KASSERT(domain->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER ||
501             domain->ds_prefer < vm_ndomains,
502             ("invalid preferred domain in domains %p", domain));
503
504         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
505         LIST_FOREACH(ndomain, &cpuset_domains, ds_link)
506                 if (domainset_equal(ndomain, domain))
507                         break;
508         /*
509          * If the domain does not yet exist we insert it and initialize
510          * various iteration helpers which are not part of the key.
511          */
512         if (ndomain == NULL) {
513                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_domains, domain, ds_link);
514                 domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
515                 for (i = 0, j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
516                         if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
517                                 domain->ds_order[j++] = i;
518         }
519         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
520         if (ndomain == NULL)
521                 return (domain);
522         if (freelist != NULL)
523                 LIST_INSERT_HEAD(freelist, domain, ds_link);
524         else
525                 uma_zfree(domainset_zone, domain);
526         return (ndomain);
527
528 }
529
530 /*
531  * Are any of the domains in the mask empty?  If so, silently
532  * remove them and update the domainset accordingly.  If only empty
533  * domains are present, we must return failure.
534  */
535 static bool
536 domainset_empty_vm(struct domainset *domain)
537 {
538         domainset_t empty;
539         int i, j;
540
541         DOMAINSET_ZERO(&empty);
542         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++)
543                 if (VM_DOMAIN_EMPTY(i))
544                         DOMAINSET_SET(i, &empty);
545         if (DOMAINSET_SUBSET(&empty, &domain->ds_mask))
546                 return (true);
547
548         /* Remove empty domains from the set and recompute. */
549         DOMAINSET_ANDNOT(&domain->ds_mask, &empty);
550         domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
551         for (i = j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
552                 if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
553                         domain->ds_order[j++] = i;
554
555         /* Convert a PREFER policy referencing an empty domain to RR. */
556         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
557             DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &empty)) {
558                 domain->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
559                 domain->ds_prefer = -1;
560         }
561
562         return (false);
563 }
564
565 /*
566  * Create or lookup a domainset based on the key held in 'domain'.
567  */
568 struct domainset *
569 domainset_create(const struct domainset *domain)
570 {
571         struct domainset *ndomain;
572
573         /*
574          * Validate the policy.  It must specify a useable policy number with
575          * only valid domains.  Preferred must include the preferred domain
576          * in the mask.
577          */
578         if (domain->ds_policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
579             domain->ds_policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
580                 return (NULL);
581         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
582             !DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &domain->ds_mask))
583                 return (NULL);
584         if (!DOMAINSET_SUBSET(&domainset0->ds_mask, &domain->ds_mask))
585                 return (NULL);
586         ndomain = uma_zalloc(domainset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
587         domainset_copy(domain, ndomain);
588         return _domainset_create(ndomain, NULL);
589 }
590
591 /*
592  * Update thread domainset pointers.
593  */
594 static void
595 domainset_notify(void)
596 {
597         struct thread *td;
598         struct proc *p;
599
600         sx_slock(&allproc_lock);
601         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
602                 PROC_LOCK(p);
603                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
604                         PROC_UNLOCK(p);
605                         continue;
606                 }
607                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
608                         thread_lock(td);
609                         td->td_domain.dr_policy = td->td_cpuset->cs_domain;
610                         thread_unlock(td);
611                 }
612                 PROC_UNLOCK(p);
613         }
614         sx_sunlock(&allproc_lock);
615         kernel_object->domain.dr_policy = cpuset_kernel->cs_domain;
616 }
617
618 /*
619  * Create a new set that is a subset of a parent.
620  */
621 static struct domainset *
622 domainset_shadow(const struct domainset *pdomain,
623     const struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
624 {
625         struct domainset *ndomain;
626
627         ndomain = LIST_FIRST(freelist);
628         LIST_REMOVE(ndomain, ds_link);
629
630         /*
631          * Initialize the key from the request.
632          */
633         domainset_copy(domain, ndomain);
634
635         /*
636          * Restrict the key by the parent.
637          */
638         DOMAINSET_AND(&ndomain->ds_mask, &pdomain->ds_mask);
639
640         return _domainset_create(ndomain, freelist);
641 }
642
643 /*
644  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
645  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
646  * empty as well as RDONLY flags.
647  */
648 static int
649 cpuset_testupdate(struct cpuset *set, cpuset_t *mask, int augment_mask)
650 {
651         struct cpuset *nset;
652         cpuset_t newmask;
653         int error;
654
655         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
656         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
657                 return (EPERM);
658         if (augment_mask) {
659                 CPU_AND(&newmask, &set->cs_mask, mask);
660         } else
661                 CPU_COPY(mask, &newmask);
662
663         if (CPU_EMPTY(&newmask))
664                 return (EDEADLK);
665         error = 0;
666         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
667                 if ((error = cpuset_testupdate(nset, &newmask, 1)) != 0)
668                         break;
669         return (error);
670 }
671
672 /*
673  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
674  */
675 static void
676 cpuset_update(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
677 {
678         struct cpuset *nset;
679
680         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
681         CPU_AND(&set->cs_mask, &set->cs_mask, mask);
682         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
683                 cpuset_update(nset, &set->cs_mask);
684
685         return;
686 }
687
688 /*
689  * Modify the set 'set' to use a copy of the mask provided.  Apply this new
690  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
691  * applying the changes.
692  */
693 static int
694 cpuset_modify(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
695 {
696         struct cpuset *root;
697         int error;
698
699         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
700         if (error)
701                 return (error);
702         /*
703          * In case we are called from within the jail,
704          * we do not allow modifying the dedicated root
705          * cpuset of the jail but may still allow to
706          * change child sets, including subordinate jails'
707          * roots.
708          */
709         if ((set->cs_flags & CPU_SET_ROOT) != 0 &&
710             jailed(curthread->td_ucred) &&
711             set == curthread->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset)
712                 return (EPERM);
713         /*
714          * Verify that we have access to this set of
715          * cpus.
716          */
717         if ((set->cs_flags & (CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY)) == CPU_SET_ROOT) {
718                 KASSERT(set->cs_parent != NULL,
719                     ("jail.cpuset=%d is not a proper child of parent jail's root.",
720                     set->cs_id));
721
722                 /*
723                  * cpuset_getroot() cannot work here due to how top-level jail
724                  * roots are constructed.  Top-level jails are parented to
725                  * thread0's cpuset (i.e. cpuset 1) rather than the system root.
726                  */
727                 root = set->cs_parent;
728         } else {
729                 root = cpuset_getroot(set);
730         }
731         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
732         if (root && !CPU_SUBSET(&root->cs_mask, mask)) {
733                 error = EINVAL;
734                 goto out;
735         }
736         error = cpuset_testupdate(set, mask, 0);
737         if (error)
738                 goto out;
739         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
740         cpuset_update(set, mask);
741 out:
742         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
743
744         return (error);
745 }
746
747 /*
748  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
749  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
750  * empty as well as RDONLY flags.
751  */
752 static int
753 cpuset_testupdate_domain(struct cpuset *set, struct domainset *dset,
754     struct domainset *orig, int *count, int augment_mask __unused)
755 {
756         struct cpuset *nset;
757         struct domainset *domain;
758         struct domainset newset;
759         int error;
760
761         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
762         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
763                 return (EPERM);
764         domain = set->cs_domain;
765         domainset_copy(domain, &newset);
766         if (!domainset_equal(domain, orig)) {
767                 if (!domainset_restrict(domain, dset))
768                         return (EDEADLK);
769                 DOMAINSET_AND(&newset.ds_mask, &dset->ds_mask);
770                 /* Count the number of domains that are changing. */
771                 (*count)++;
772         }
773         error = 0;
774         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
775                 if ((error = cpuset_testupdate_domain(nset, &newset, domain,
776                     count, 1)) != 0)
777                         break;
778         return (error);
779 }
780
781 /*
782  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
783  */
784 static void
785 cpuset_update_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain,
786     struct domainset *orig, struct domainlist *domains)
787 {
788         struct cpuset *nset;
789
790         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
791         /*
792          * If this domainset has changed from the parent we must calculate
793          * a new set.  Otherwise it simply inherits from the parent.  When
794          * we inherit from the parent we get a new mask and policy.  If the
795          * set is modified from the parent we keep the policy and only
796          * update the mask.
797          */
798         if (set->cs_domain != orig) {
799                 orig = set->cs_domain;
800                 set->cs_domain = domainset_shadow(domain, orig, domains);
801         } else
802                 set->cs_domain = domain;
803         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
804                 cpuset_update_domain(nset, set->cs_domain, orig, domains);
805
806         return;
807 }
808
809 /*
810  * Modify the set 'set' to use a copy the domainset provided.  Apply this new
811  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
812  * applying the changes.
813  */
814 static int
815 cpuset_modify_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain)
816 {
817         struct domainlist domains;
818         struct domainset temp;
819         struct domainset *dset;
820         struct cpuset *root;
821         int ndomains, needed;
822         int error;
823
824         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
825         if (error)
826                 return (error);
827         /*
828          * In case we are called from within the jail
829          * we do not allow modifying the dedicated root
830          * cpuset of the jail but may still allow to
831          * change child sets.
832          */
833         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
834             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
835                 return (EPERM);
836         domainset_freelist_init(&domains, 0);
837         domain = domainset_create(domain);
838         ndomains = 0;
839
840         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
841         for (;;) {
842                 root = cpuset_getroot(set);
843                 dset = root->cs_domain;
844                 /*
845                  * Verify that we have access to this set of domains.
846                  */
847                 if (!domainset_valid(dset, domain)) {
848                         error = EINVAL;
849                         goto out;
850                 }
851                 /*
852                  * If applying prefer we keep the current set as the fallback.
853                  */
854                 if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER)
855                         DOMAINSET_COPY(&set->cs_domain->ds_mask,
856                             &domain->ds_mask);
857                 /*
858                  * Determine whether we can apply this set of domains and
859                  * how many new domain structures it will require.
860                  */
861                 domainset_copy(domain, &temp);
862                 needed = 0;
863                 error = cpuset_testupdate_domain(set, &temp, set->cs_domain,
864                     &needed, 0);
865                 if (error)
866                         goto out;
867                 if (ndomains >= needed)
868                         break;
869
870                 /* Dropping the lock; we'll need to re-evaluate again. */
871                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
872                 domainset_freelist_add(&domains, needed - ndomains);
873                 ndomains = needed;
874                 mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
875         }
876         dset = set->cs_domain;
877         cpuset_update_domain(set, domain, dset, &domains);
878 out:
879         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
880         domainset_freelist_free(&domains);
881         if (error == 0)
882                 domainset_notify();
883
884         return (error);
885 }
886
887 /*
888  * Resolve the 'which' parameter of several cpuset apis.
889  *
890  * For WHICH_PID and WHICH_TID return a locked proc and valid proc/tid.  Also
891  * checks for permission via p_cansched().
892  *
893  * For WHICH_SET returns a valid set with a new reference.
894  *
895  * -1 may be supplied for any argument to mean the current proc/thread or
896  * the base set of the current thread.  May fail with ESRCH/EPERM.
897  */
898 int
899 cpuset_which(cpuwhich_t which, id_t id, struct proc **pp, struct thread **tdp,
900     struct cpuset **setp)
901 {
902         struct cpuset *set;
903         struct thread *td;
904         struct proc *p;
905         int error;
906
907         *pp = p = NULL;
908         *tdp = td = NULL;
909         *setp = set = NULL;
910         switch (which) {
911         case CPU_WHICH_PID:
912                 if (id == -1) {
913                         PROC_LOCK(curproc);
914                         p = curproc;
915                         break;
916                 }
917                 if ((p = pfind(id)) == NULL)
918                         return (ESRCH);
919                 break;
920         case CPU_WHICH_TID:
921                 if (id == -1) {
922                         PROC_LOCK(curproc);
923                         p = curproc;
924                         td = curthread;
925                         break;
926                 }
927                 td = tdfind(id, -1);
928                 if (td == NULL)
929                         return (ESRCH);
930                 p = td->td_proc;
931                 break;
932         case CPU_WHICH_TIDPID:
933                 if (id == -1) {
934                         PROC_LOCK(curproc);
935                         td = curthread;
936                         p = curproc;
937                 } else if (id > PID_MAX) {
938                         td = tdfind(id, -1);
939                         if (td == NULL)
940                                 return (ESRCH);
941                         p = td->td_proc;
942                 } else {
943                         p = pfind(id);
944                         if (p == NULL)
945                                 return (ESRCH);
946                 }
947                 break;
948         case CPU_WHICH_CPUSET:
949                 if (id == -1) {
950                         thread_lock(curthread);
951                         set = cpuset_refbase(curthread->td_cpuset);
952                         thread_unlock(curthread);
953                 } else
954                         set = cpuset_lookup(id, curthread);
955                 if (set) {
956                         *setp = set;
957                         return (0);
958                 }
959                 return (ESRCH);
960         case CPU_WHICH_JAIL:
961         {
962                 /* Find `set' for prison with given id. */
963                 struct prison *pr;
964
965                 sx_slock(&allprison_lock);
966                 pr = prison_find_child(curthread->td_ucred->cr_prison, id);
967                 sx_sunlock(&allprison_lock);
968                 if (pr == NULL)
969                         return (ESRCH);
970                 cpuset_ref(pr->pr_cpuset);
971                 *setp = pr->pr_cpuset;
972                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
973                 return (0);
974         }
975         case CPU_WHICH_IRQ:
976         case CPU_WHICH_DOMAIN:
977                 return (0);
978         default:
979                 return (EINVAL);
980         }
981         error = p_cansched(curthread, p);
982         if (error) {
983                 PROC_UNLOCK(p);
984                 return (error);
985         }
986         if (td == NULL)
987                 td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
988         *pp = p;
989         *tdp = td;
990         return (0);
991 }
992
993 static int
994 cpuset_which2(cpuwhich_t *which, id_t id, struct proc **pp, struct thread **tdp,
995     struct cpuset **setp)
996 {
997
998         if (*which == CPU_WHICH_TIDPID) {
999                 if (id == -1 || id > PID_MAX)
1000                         *which = CPU_WHICH_TID;
1001                 else
1002                         *which = CPU_WHICH_PID;
1003         }
1004         return (cpuset_which(*which, id, pp, tdp, setp));
1005 }
1006
1007 static int
1008 cpuset_testshadow(struct cpuset *set, const cpuset_t *mask,
1009     const struct domainset *domain)
1010 {
1011         struct cpuset *parent;
1012         struct domainset *dset;
1013
1014         parent = cpuset_getbase(set);
1015         /*
1016          * If we are restricting a cpu mask it must be a subset of the
1017          * parent or invalid CPUs have been specified.
1018          */
1019         if (mask != NULL && !CPU_SUBSET(&parent->cs_mask, mask))
1020                 return (EINVAL);
1021
1022         /*
1023          * If we are restricting a domain mask it must be a subset of the
1024          * parent or invalid domains have been specified.
1025          */
1026         dset = parent->cs_domain;
1027         if (domain != NULL && !domainset_valid(dset, domain))
1028                 return (EINVAL);
1029
1030         return (0);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Create an anonymous set with the provided mask in the space provided by
1035  * 'nset'.  If the passed in set is anonymous we use its parent otherwise
1036  * the new set is a child of 'set'.
1037  */
1038 static int
1039 cpuset_shadow(struct cpuset *set, struct cpuset **nsetp,
1040    const cpuset_t *mask, const struct domainset *domain,
1041    struct setlist *cpusets, struct domainlist *domains)
1042 {
1043         struct cpuset *parent;
1044         struct cpuset *nset;
1045         struct domainset *dset;
1046         struct domainset *d;
1047         int error;
1048
1049         error = cpuset_testshadow(set, mask, domain);
1050         if (error)
1051                 return (error);
1052
1053         parent = cpuset_getbase(set);
1054         dset = parent->cs_domain;
1055         if (mask == NULL)
1056                 mask = &set->cs_mask;
1057         if (domain != NULL)
1058                 d = domainset_shadow(dset, domain, domains);
1059         else
1060                 d = set->cs_domain;
1061         nset = LIST_FIRST(cpusets);
1062         error = cpuset_init(nset, parent, mask, d, CPUSET_INVALID);
1063         if (error == 0) {
1064                 LIST_REMOVE(nset, cs_link);
1065                 *nsetp = nset;
1066         }
1067         return (error);
1068 }
1069
1070 static struct cpuset *
1071 cpuset_update_thread(struct thread *td, struct cpuset *nset)
1072 {
1073         struct cpuset *tdset;
1074
1075         tdset = td->td_cpuset;
1076         td->td_cpuset = nset;
1077         td->td_domain.dr_policy = nset->cs_domain;
1078         sched_affinity(td);
1079
1080         return (tdset);
1081 }
1082
1083 static int
1084 cpuset_setproc_test_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1085     struct domainset *domain)
1086 {
1087         struct cpuset *parent;
1088
1089         parent = cpuset_getbase(tdset);
1090         if (mask == NULL)
1091                 mask = &tdset->cs_mask;
1092         if (domain == NULL)
1093                 domain = tdset->cs_domain;
1094         return cpuset_testshadow(parent, mask, domain);
1095 }
1096
1097 static int
1098 cpuset_setproc_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1099     struct domainset *domain, struct cpuset **nsetp,
1100     struct setlist *freelist, struct domainlist *domainlist)
1101 {
1102         struct cpuset *parent;
1103
1104         parent = cpuset_getbase(tdset);
1105         if (mask == NULL)
1106                 mask = &tdset->cs_mask;
1107         if (domain == NULL)
1108                 domain = tdset->cs_domain;
1109         return cpuset_shadow(parent, nsetp, mask, domain, freelist,
1110             domainlist);
1111 }
1112
1113 static int
1114 cpuset_setproc_setthread_mask(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1115     cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1116 {
1117         struct cpuset *parent;
1118
1119         parent = cpuset_getbase(tdset);
1120
1121         /*
1122          * If the thread restricted its mask then apply that same
1123          * restriction to the new set, otherwise take it wholesale.
1124          */
1125         if (CPU_CMP(&tdset->cs_mask, &parent->cs_mask) != 0) {
1126                 CPU_AND(mask, &tdset->cs_mask, &set->cs_mask);
1127         } else
1128                 CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1129
1130         /*
1131          * If the thread restricted the domain then we apply the
1132          * restriction to the new set but retain the policy.
1133          */
1134         if (tdset->cs_domain != parent->cs_domain) {
1135                 domainset_copy(tdset->cs_domain, domain);
1136                 DOMAINSET_AND(&domain->ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1137         } else
1138                 domainset_copy(set->cs_domain, domain);
1139
1140         if (CPU_EMPTY(mask) || DOMAINSET_EMPTY(&domain->ds_mask))
1141                 return (EDEADLK);
1142
1143         return (0);
1144 }
1145
1146 static int
1147 cpuset_setproc_test_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set)
1148 {
1149         struct domainset domain;
1150         cpuset_t mask;
1151
1152         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID)
1153                 return (0);
1154         return cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1155 }
1156
1157 static int
1158 cpuset_setproc_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1159     struct cpuset **nsetp, struct setlist *freelist,
1160     struct domainlist *domainlist)
1161 {
1162         struct domainset domain;
1163         cpuset_t mask;
1164         int error;
1165
1166         /*
1167          * If we're replacing on a thread that has not constrained the
1168          * original set we can simply accept the new set.
1169          */
1170         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID) {
1171                 *nsetp = cpuset_ref(set);
1172                 return (0);
1173         }
1174         error = cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1175         if (error)
1176                 return (error);
1177
1178         return cpuset_shadow(set, nsetp, &mask, &domain, freelist,
1179             domainlist);
1180 }
1181
1182 static int
1183 cpuset_setproc_newbase(struct thread *td, struct cpuset *set,
1184     struct cpuset *nroot, struct cpuset **nsetp,
1185     struct setlist *cpusets, struct domainlist *domainlist)
1186 {
1187         struct domainset ndomain;
1188         cpuset_t nmask;
1189         struct cpuset *pbase;
1190         int error;
1191
1192         pbase = cpuset_getbase(td->td_cpuset);
1193
1194         /* Copy process mask, then further apply the new root mask. */
1195         CPU_AND(&nmask, &pbase->cs_mask, &nroot->cs_mask);
1196
1197         domainset_copy(pbase->cs_domain, &ndomain);
1198         DOMAINSET_AND(&ndomain.ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1199
1200         /* Policy is too restrictive, will not work. */
1201         if (CPU_EMPTY(&nmask) || DOMAINSET_EMPTY(&ndomain.ds_mask))
1202                 return (EDEADLK);
1203
1204         /*
1205          * Remove pbase from the freelist in advance, it'll be pushed to
1206          * cpuset_ids on success.  We assume here that cpuset_create() will not
1207          * touch pbase on failure, and we just enqueue it back to the freelist
1208          * to remain in a consistent state.
1209          */
1210         pbase = LIST_FIRST(cpusets);
1211         LIST_REMOVE(pbase, cs_link);
1212         error = cpuset_create(&pbase, set, &nmask);
1213         if (error != 0) {
1214                 LIST_INSERT_HEAD(cpusets, pbase, cs_link);
1215                 return (error);
1216         }
1217
1218         /* Duplicates some work from above... oh well. */
1219         pbase->cs_domain = domainset_shadow(set->cs_domain, &ndomain,
1220             domainlist);
1221         *nsetp = pbase;
1222         return (0);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Handle four cases for updating an entire process.
1227  *
1228  * 1) Set is non-null and the process is not rebasing onto a new root.  This
1229  *    reparents all anonymous sets to the provided set and replaces all
1230  *    non-anonymous td_cpusets with the provided set.
1231  * 2) Set is non-null and the process is rebasing onto a new root.  This
1232  *    creates a new base set if the process previously had its own base set,
1233  *    then reparents all anonymous sets either to that set or the provided set
1234  *    if one was not created.  Non-anonymous sets are similarly replaced.
1235  * 3) Mask is non-null.  This replaces or creates anonymous sets for every
1236  *    thread with the existing base as a parent.
1237  * 4) domain is non-null.  This creates anonymous sets for every thread
1238  *    and replaces the domain set.
1239  *
1240  * This is overly complicated because we can't allocate while holding a 
1241  * spinlock and spinlocks must be held while changing and examining thread
1242  * state.
1243  */
1244 static int
1245 cpuset_setproc(pid_t pid, struct cpuset *set, cpuset_t *mask,
1246     struct domainset *domain, bool rebase)
1247 {
1248         struct setlist freelist;
1249         struct setlist droplist;
1250         struct domainlist domainlist;
1251         struct cpuset *base, *nset, *nroot, *tdroot;
1252         struct thread *td;
1253         struct proc *p;
1254         int needed;
1255         int nfree;
1256         int error;
1257
1258         /*
1259          * The algorithm requires two passes due to locking considerations.
1260          * 
1261          * 1) Lookup the process and acquire the locks in the required order.
1262          * 2) If enough cpusets have not been allocated release the locks and
1263          *    allocate them.  Loop.
1264          */
1265         cpuset_freelist_init(&freelist, 1);
1266         domainset_freelist_init(&domainlist, 1);
1267         nfree = 1;
1268         LIST_INIT(&droplist);
1269         nfree = 0;
1270         base = set;
1271         nroot = NULL;
1272         if (set != NULL)
1273                 nroot = cpuset_getroot(set);
1274         for (;;) {
1275                 error = cpuset_which(CPU_WHICH_PID, pid, &p, &td, &nset);
1276                 if (error)
1277                         goto out;
1278                 tdroot = cpuset_getroot(td->td_cpuset);
1279                 needed = p->p_numthreads;
1280                 if (set != NULL && rebase && tdroot != nroot)
1281                         needed++;
1282                 if (nfree >= needed)
1283                         break;
1284                 PROC_UNLOCK(p);
1285                 if (nfree < needed) {
1286                         cpuset_freelist_add(&freelist, needed - nfree);
1287                         domainset_freelist_add(&domainlist, needed - nfree);
1288                         nfree = needed;
1289                 }
1290         }
1291         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1292
1293         /*
1294          * If we're changing roots and the root set is what has been specified
1295          * as the parent, then we'll check if the process was previously using
1296          * the root set and, if it wasn't, create a new base with the process's
1297          * mask applied to it.
1298          *
1299          * If the new root is incompatible with the existing mask, then we allow
1300          * the process to take on the new root if and only if they have
1301          * privilege to widen their mask anyways.  Unprivileged processes get
1302          * rejected with EDEADLK.
1303          */
1304         if (set != NULL && rebase && nroot != tdroot) {
1305                 cpusetid_t base_id, root_id;
1306
1307                 root_id = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset->cs_id;
1308                 base_id = cpuset_getbase(td->td_cpuset)->cs_id;
1309
1310                 if (base_id != root_id) {
1311                         error = cpuset_setproc_newbase(td, set, nroot, &base,
1312                             &freelist, &domainlist);
1313                         if (error == EDEADLK &&
1314                             priv_check(td, PRIV_SCHED_CPUSET) == 0)
1315                                 error = 0;
1316                         if (error != 0)
1317                                 goto unlock_out;
1318                 }
1319         }
1320
1321         /*
1322          * Now that the appropriate locks are held and we have enough cpusets,
1323          * make sure the operation will succeed before applying changes. The
1324          * proc lock prevents td_cpuset from changing between calls.
1325          */
1326         error = 0;
1327         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1328                 thread_lock(td);
1329                 if (set != NULL)
1330                         error = cpuset_setproc_test_setthread(td->td_cpuset,
1331                             base);
1332                 else
1333                         error = cpuset_setproc_test_maskthread(td->td_cpuset,
1334                             mask, domain);
1335                 thread_unlock(td);
1336                 if (error)
1337                         goto unlock_out;
1338         }
1339         /*
1340          * Replace each thread's cpuset while using deferred release.  We
1341          * must do this because the thread lock must be held while operating
1342          * on the thread and this limits the type of operations allowed.
1343          */
1344         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1345                 thread_lock(td);
1346                 if (set != NULL)
1347                         error = cpuset_setproc_setthread(td->td_cpuset, base,
1348                             &nset, &freelist, &domainlist);
1349                 else
1350                         error = cpuset_setproc_maskthread(td->td_cpuset, mask,
1351                             domain, &nset, &freelist, &domainlist);
1352                 if (error) {
1353                         thread_unlock(td);
1354                         break;
1355                 }
1356                 cpuset_rel_defer(&droplist, cpuset_update_thread(td, nset));
1357                 thread_unlock(td);
1358         }
1359 unlock_out:
1360         PROC_UNLOCK(p);
1361 out:
1362         if (base != NULL && base != set)
1363                 cpuset_rel(base);
1364         while ((nset = LIST_FIRST(&droplist)) != NULL)
1365                 cpuset_rel_complete(nset);
1366         cpuset_freelist_free(&freelist);
1367         domainset_freelist_free(&domainlist);
1368         return (error);
1369 }
1370
1371 static int
1372 bitset_strprint(char *buf, size_t bufsiz, const struct bitset *set, int setlen)
1373 {
1374         size_t bytes;
1375         int i, once;
1376         char *p;
1377
1378         once = 0;
1379         p = buf;
1380         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1381                 if (once != 0) {
1382                         if (bufsiz < 1)
1383                                 return (0);
1384                         *p = ',';
1385                         p++;
1386                         bufsiz--;
1387                 } else
1388                         once = 1;
1389                 if (bufsiz < sizeof(__STRING(ULONG_MAX)))
1390                         return (0);
1391                 bytes = snprintf(p, bufsiz, "%lx", set->__bits[i]);
1392                 p += bytes;
1393                 bufsiz -= bytes;
1394         }
1395         return (p - buf);
1396 }
1397
1398 static int
1399 bitset_strscan(struct bitset *set, int setlen, const char *buf)
1400 {
1401         int i, ret;
1402         const char *p;
1403
1404         BIT_ZERO(setlen, set);
1405         p = buf;
1406         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1407                 if (*p == ',') {
1408                         p++;
1409                         continue;
1410                 }
1411                 ret = sscanf(p, "%lx", &set->__bits[i]);
1412                 if (ret == 0 || ret == -1)
1413                         break;
1414                 while (isxdigit(*p))
1415                         p++;
1416         }
1417         return (p - buf);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Return a string representing a valid layout for a cpuset_t object.
1422  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1423  */
1424 char *
1425 cpusetobj_strprint(char *buf, const cpuset_t *set)
1426 {
1427
1428         bitset_strprint(buf, CPUSETBUFSIZ, (const struct bitset *)set,
1429             CPU_SETSIZE);
1430         return (buf);
1431 }
1432
1433 /*
1434  * Build a valid cpuset_t object from a string representation.
1435  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1436  */
1437 int
1438 cpusetobj_strscan(cpuset_t *set, const char *buf)
1439 {
1440         char p;
1441
1442         if (strlen(buf) > CPUSETBUFSIZ - 1)
1443                 return (-1);
1444
1445         p = buf[bitset_strscan((struct bitset *)set, CPU_SETSIZE, buf)];
1446         if (p != '\0')
1447                 return (-1);
1448
1449         return (0);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Handle a domainset specifier in the sysctl tree.  A poiner to a pointer to
1454  * a domainset is in arg1.  If the user specifies a valid domainset the
1455  * pointer is updated.
1456  *
1457  * Format is:
1458  * hex mask word 0,hex mask word 1,...:decimal policy:decimal preferred
1459  */
1460 int
1461 sysctl_handle_domainset(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1462 {
1463         char buf[DOMAINSETBUFSIZ];
1464         struct domainset *dset;
1465         struct domainset key;
1466         int policy, prefer, error;
1467         char *p;
1468
1469         dset = *(struct domainset **)arg1;
1470         error = 0;
1471
1472         if (dset != NULL) {
1473                 p = buf + bitset_strprint(buf, DOMAINSETBUFSIZ,
1474                     (const struct bitset *)&dset->ds_mask, DOMAINSET_SETSIZE);
1475                 sprintf(p, ":%d:%d", dset->ds_policy, dset->ds_prefer);
1476         } else
1477                 sprintf(buf, "<NULL>");
1478         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1479         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1480                 return (error);
1481
1482         /*
1483          * Read in and validate the string.
1484          */
1485         memset(&key, 0, sizeof(key));
1486         p = &buf[bitset_strscan((struct bitset *)&key.ds_mask,
1487             DOMAINSET_SETSIZE, buf)];
1488         if (p == buf)
1489                 return (EINVAL);
1490         if (sscanf(p, ":%d:%d", &policy, &prefer) != 2)
1491                 return (EINVAL);
1492         key.ds_policy = policy;
1493         key.ds_prefer = prefer;
1494
1495         /* Domainset_create() validates the policy.*/
1496         dset = domainset_create(&key);
1497         if (dset == NULL)
1498                 return (EINVAL);
1499         *(struct domainset **)arg1 = dset;
1500
1501         return (error);
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Apply an anonymous mask or a domain to a single thread.
1506  */
1507 static int
1508 _cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1509 {
1510         struct setlist cpusets;
1511         struct domainlist domainlist;
1512         struct cpuset *nset;
1513         struct cpuset *set;
1514         struct thread *td;
1515         struct proc *p;
1516         int error;
1517
1518         cpuset_freelist_init(&cpusets, 1);
1519         domainset_freelist_init(&domainlist, domain != NULL);
1520         error = cpuset_which(CPU_WHICH_TID, id, &p, &td, &set);
1521         if (error)
1522                 goto out;
1523         set = NULL;
1524         thread_lock(td);
1525         error = cpuset_shadow(td->td_cpuset, &nset, mask, domain,
1526             &cpusets, &domainlist);
1527         if (error == 0)
1528                 set = cpuset_update_thread(td, nset);
1529         thread_unlock(td);
1530         PROC_UNLOCK(p);
1531         if (set)
1532                 cpuset_rel(set);
1533 out:
1534         cpuset_freelist_free(&cpusets);
1535         domainset_freelist_free(&domainlist);
1536         return (error);
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Apply an anonymous mask to a single thread.
1541  */
1542 int
1543 cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask)
1544 {
1545
1546         return _cpuset_setthread(id, mask, NULL);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Apply new cpumask to the ithread.
1551  */
1552 int
1553 cpuset_setithread(lwpid_t id, int cpu)
1554 {
1555         cpuset_t mask;
1556
1557         CPU_ZERO(&mask);
1558         if (cpu == NOCPU)
1559                 CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
1560         else
1561                 CPU_SET(cpu, &mask);
1562         return _cpuset_setthread(id, &mask, NULL);
1563 }
1564
1565 /*
1566  * Initialize static domainsets after NUMA information is available.  This is
1567  * called before memory allocators are initialized.
1568  */
1569 void
1570 domainset_init(void)
1571 {
1572         struct domainset *dset;
1573         int i;
1574
1575         dset = &domainset_firsttouch;
1576         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1577         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_FIRSTTOUCH;
1578         dset->ds_prefer = -1;
1579         _domainset_create(dset, NULL);
1580
1581         dset = &domainset_interleave;
1582         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1583         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_INTERLEAVE;
1584         dset->ds_prefer = -1;
1585         _domainset_create(dset, NULL);
1586
1587         dset = &domainset_roundrobin;
1588         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1589         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1590         dset->ds_prefer = -1;
1591         _domainset_create(dset, NULL);
1592
1593         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++) {
1594                 dset = &domainset_fixed[i];
1595                 DOMAINSET_ZERO(&dset->ds_mask);
1596                 DOMAINSET_SET(i, &dset->ds_mask);
1597                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1598                 _domainset_create(dset, NULL);
1599
1600                 dset = &domainset_prefer[i];
1601                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1602                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_PREFER;
1603                 dset->ds_prefer = i;
1604                 _domainset_create(dset, NULL);
1605         }
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Define the domainsets for cpuset 0, 1 and cpuset 2.
1610  */
1611 void
1612 domainset_zero(void)
1613 {
1614         struct domainset *dset, *tmp;
1615
1616         mtx_init(&cpuset_lock, "cpuset", NULL, MTX_SPIN | MTX_RECURSE);
1617
1618         domainset0 = &domainset_firsttouch;
1619         curthread->td_domain.dr_policy = domainset0;
1620
1621         domainset2 = &domainset_interleave;
1622         kernel_object->domain.dr_policy = domainset2;
1623
1624         /* Remove empty domains from the global policies. */
1625         LIST_FOREACH_SAFE(dset, &cpuset_domains, ds_link, tmp)
1626                 if (domainset_empty_vm(dset))
1627                         LIST_REMOVE(dset, ds_link);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Creates system-wide cpusets and the cpuset for thread0 including three
1632  * sets:
1633  * 
1634  * 0 - The root set which should represent all valid processors in the
1635  *     system.  This set is immutable.
1636  * 1 - The default set which all processes are a member of until changed.
1637  *     This allows an administrator to move all threads off of given cpus to
1638  *     dedicate them to high priority tasks or save power etc.
1639  * 2 - The kernel set which allows restriction and policy to be applied only
1640  *     to kernel threads and the kernel_object.
1641  */
1642 struct cpuset *
1643 cpuset_thread0(void)
1644 {
1645         struct cpuset *set;
1646         int i;
1647         int error __unused;
1648
1649         cpuset_zone = uma_zcreate("cpuset", sizeof(struct cpuset), NULL, NULL,
1650             NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1651         domainset_zone = uma_zcreate("domainset", sizeof(struct domainset),
1652             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1653
1654         /*
1655          * Create the root system set (0) for the whole machine.  Doesn't use
1656          * cpuset_create() due to NULL parent.
1657          */
1658         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1659         CPU_COPY(&all_cpus, &set->cs_mask);
1660         LIST_INIT(&set->cs_children);
1661         LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
1662         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
1663         set->cs_flags = CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY;
1664         set->cs_domain = domainset0;
1665         cpuset_zero = set;
1666         cpuset_root = &set->cs_mask;
1667
1668         /*
1669          * Now derive a default (1), modifiable set from that to give out.
1670          */
1671         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1672         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 1);
1673         KASSERT(error == 0, ("Error creating default set: %d\n", error));
1674         cpuset_default = set;
1675         /*
1676          * Create the kernel set (2).
1677          */
1678         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1679         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 2);
1680         KASSERT(error == 0, ("Error creating kernel set: %d\n", error));
1681         set->cs_domain = domainset2;
1682         cpuset_kernel = set;
1683
1684         /*
1685          * Initialize the unit allocator. 0 and 1 are allocated above.
1686          */
1687         cpuset_unr = new_unrhdr(3, INT_MAX, NULL);
1688
1689         /*
1690          * If MD code has not initialized per-domain cpusets, place all
1691          * CPUs in domain 0.
1692          */
1693         for (i = 0; i < MAXMEMDOM; i++)
1694                 if (!CPU_EMPTY(&cpuset_domain[i]))
1695                         goto domains_set;
1696         CPU_COPY(&all_cpus, &cpuset_domain[0]);
1697 domains_set:
1698
1699         return (cpuset_default);
1700 }
1701
1702 void
1703 cpuset_kernthread(struct thread *td)
1704 {
1705         struct cpuset *set;
1706
1707         thread_lock(td);
1708         set = td->td_cpuset;
1709         td->td_cpuset = cpuset_ref(cpuset_kernel);
1710         thread_unlock(td);
1711         cpuset_rel(set);
1712 }
1713
1714 /*
1715  * Create a cpuset, which would be cpuset_create() but
1716  * mark the new 'set' as root.
1717  *
1718  * We are not going to reparent the td to it.  Use cpuset_setproc_update_set()
1719  * for that.
1720  *
1721  * In case of no error, returns the set in *setp locked with a reference.
1722  */
1723 int
1724 cpuset_create_root(struct prison *pr, struct cpuset **setp)
1725 {
1726         struct cpuset *set;
1727         int error;
1728
1729         KASSERT(pr != NULL, ("[%s:%d] invalid pr", __func__, __LINE__));
1730         KASSERT(setp != NULL, ("[%s:%d] invalid setp", __func__, __LINE__));
1731
1732         set = NULL;
1733         error = cpuset_create(&set, pr->pr_cpuset, &pr->pr_cpuset->cs_mask);
1734         if (error)
1735                 return (error);
1736
1737         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] cpuset_create returned invalid data",
1738             __func__, __LINE__));
1739
1740         /* Mark the set as root. */
1741         set->cs_flags |= CPU_SET_ROOT;
1742         *setp = set;
1743
1744         return (0);
1745 }
1746
1747 int
1748 cpuset_setproc_update_set(struct proc *p, struct cpuset *set)
1749 {
1750         int error;
1751
1752         KASSERT(p != NULL, ("[%s:%d] invalid proc", __func__, __LINE__));
1753         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] invalid set", __func__, __LINE__));
1754
1755         cpuset_ref(set);
1756         error = cpuset_setproc(p->p_pid, set, NULL, NULL, true);
1757         if (error)
1758                 return (error);
1759         cpuset_rel(set);
1760         return (0);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * In Capability mode, the only accesses that are permitted are to the current
1765  * thread and process' CPU and domain sets.
1766  */
1767 static int
1768 cpuset_check_capabilities(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1769     id_t id)
1770 {
1771         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
1772                 if (level != CPU_LEVEL_WHICH)
1773                         return (ECAPMODE);
1774                 if (which != CPU_WHICH_TID && which != CPU_WHICH_PID &&
1775                     which != CPU_WHICH_TIDPID)
1776                         return (ECAPMODE);
1777                 if (id != -1 && which == CPU_WHICH_TIDPID &&
1778                     id != td->td_tid && id != td->td_proc->p_pid)
1779                         return (ECAPMODE);
1780                 if (id != -1 &&
1781                     !(which == CPU_WHICH_TID && id == td->td_tid) &&
1782                     !(which == CPU_WHICH_PID && id == td->td_proc->p_pid))
1783                         return (ECAPMODE);
1784         }
1785         return (0);
1786 }
1787
1788 #if defined(__powerpc__)
1789 /*
1790  * TODO: At least powerpc64 and powerpc64le kernels panic with
1791  * exception 0x480 (instruction segment exception) when copyin/copyout,
1792  * are set as a function pointer in cpuset_copy_cb struct and called by
1793  * an external module (like pfsync). Tip: copyin/copyout have an ifunc
1794  * resolver function.
1795  *
1796  * Bisect of LLVM shows that the behavior changed on LLVM 10.0 with
1797  * https://reviews.llvm.org/rGdc06b0bc9ad055d06535462d91bfc2a744b2f589
1798  *
1799  * This is a hack/workaround while problem is being discussed with LLVM
1800  * community
1801  */
1802 static int
1803 cpuset_copyin(const void *uaddr, void *kaddr, size_t len)
1804 {
1805         return(copyin(uaddr, kaddr, len));
1806 }
1807
1808 static int
1809 cpuset_copyout(const void *kaddr, void *uaddr, size_t len)
1810 {
1811         return(copyout(kaddr, uaddr, len));
1812 }
1813
1814 static const struct cpuset_copy_cb copy_set = {
1815         .cpuset_copyin = cpuset_copyin,
1816         .cpuset_copyout = cpuset_copyout
1817 };
1818 #else
1819 static const struct cpuset_copy_cb copy_set = {
1820         .cpuset_copyin = copyin,
1821         .cpuset_copyout = copyout
1822 };
1823 #endif
1824
1825 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1826 struct cpuset_args {
1827         cpusetid_t      *setid;
1828 };
1829 #endif
1830 int
1831 sys_cpuset(struct thread *td, struct cpuset_args *uap)
1832 {
1833         struct cpuset *root;
1834         struct cpuset *set;
1835         int error;
1836
1837         thread_lock(td);
1838         root = cpuset_refroot(td->td_cpuset);
1839         thread_unlock(td);
1840         set = NULL;
1841         error = cpuset_create(&set, root, &root->cs_mask);
1842         cpuset_rel(root);
1843         if (error)
1844                 return (error);
1845         error = copyout(&set->cs_id, uap->setid, sizeof(set->cs_id));
1846         if (error == 0)
1847                 error = cpuset_setproc(-1, set, NULL, NULL, false);
1848         cpuset_rel(set);
1849         return (error);
1850 }
1851
1852 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1853 struct cpuset_setid_args {
1854         cpuwhich_t      which;
1855         id_t            id;
1856         cpusetid_t      setid;
1857 };
1858 #endif
1859 int
1860 sys_cpuset_setid(struct thread *td, struct cpuset_setid_args *uap)
1861 {
1862
1863         return (kern_cpuset_setid(td, uap->which, uap->id, uap->setid));
1864 }
1865
1866 int
1867 kern_cpuset_setid(struct thread *td, cpuwhich_t which,
1868     id_t id, cpusetid_t setid)
1869 {
1870         struct cpuset *set;
1871         int error;
1872
1873         /*
1874          * Presently we only support per-process sets.
1875          */
1876         if (which != CPU_WHICH_PID)
1877                 return (EINVAL);
1878         set = cpuset_lookup(setid, td);
1879         if (set == NULL)
1880                 return (ESRCH);
1881         error = cpuset_setproc(id, set, NULL, NULL, false);
1882         cpuset_rel(set);
1883         return (error);
1884 }
1885
1886 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1887 struct cpuset_getid_args {
1888         cpulevel_t      level;
1889         cpuwhich_t      which;
1890         id_t            id;
1891         cpusetid_t      *setid;
1892 };
1893 #endif
1894 int
1895 sys_cpuset_getid(struct thread *td, struct cpuset_getid_args *uap)
1896 {
1897
1898         return (kern_cpuset_getid(td, uap->level, uap->which, uap->id,
1899             uap->setid));
1900 }
1901
1902 int
1903 kern_cpuset_getid(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1904     id_t id, cpusetid_t *setid)
1905 {
1906         struct cpuset *nset;
1907         struct cpuset *set;
1908         struct thread *ttd;
1909         struct proc *p;
1910         cpusetid_t tmpid;
1911         int error;
1912
1913         if (level == CPU_LEVEL_WHICH && which != CPU_WHICH_CPUSET)
1914                 return (EINVAL);
1915         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1916         if (error)
1917                 return (error);
1918         switch (which) {
1919         case CPU_WHICH_TID:
1920         case CPU_WHICH_PID:
1921         case CPU_WHICH_TIDPID:
1922                 thread_lock(ttd);
1923                 set = cpuset_refbase(ttd->td_cpuset);
1924                 thread_unlock(ttd);
1925                 PROC_UNLOCK(p);
1926                 break;
1927         case CPU_WHICH_CPUSET:
1928         case CPU_WHICH_JAIL:
1929                 break;
1930         case CPU_WHICH_IRQ:
1931         case CPU_WHICH_DOMAIN:
1932                 return (EINVAL);
1933         }
1934         switch (level) {
1935         case CPU_LEVEL_ROOT:
1936                 nset = cpuset_refroot(set);
1937                 cpuset_rel(set);
1938                 set = nset;
1939                 break;
1940         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1941                 break;
1942         case CPU_LEVEL_WHICH:
1943                 break;
1944         }
1945         tmpid = set->cs_id;
1946         cpuset_rel(set);
1947         if (error == 0)
1948                 error = copyout(&tmpid, setid, sizeof(tmpid));
1949
1950         return (error);
1951 }
1952
1953 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1954 struct cpuset_getaffinity_args {
1955         cpulevel_t      level;
1956         cpuwhich_t      which;
1957         id_t            id;
1958         size_t          cpusetsize;
1959         cpuset_t        *mask;
1960 };
1961 #endif
1962 int
1963 sys_cpuset_getaffinity(struct thread *td, struct cpuset_getaffinity_args *uap)
1964 {
1965
1966         return (user_cpuset_getaffinity(td, uap->level, uap->which,
1967             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask, &copy_set));
1968 }
1969
1970 int
1971 kern_cpuset_getaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1972     id_t id, size_t cpusetsize, cpuset_t *mask)
1973 {
1974         struct thread *ttd;
1975         struct cpuset *nset;
1976         struct cpuset *set;
1977         struct proc *p;
1978         int error;
1979
1980         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1981         if (error != 0)
1982                 return (error);
1983         error = cpuset_which2(&which, id, &p, &ttd, &set);
1984         if (error != 0)
1985                 return (error);
1986         switch (level) {
1987         case CPU_LEVEL_ROOT:
1988         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1989                 switch (which) {
1990                 case CPU_WHICH_TID:
1991                 case CPU_WHICH_PID:
1992                         thread_lock(ttd);
1993                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1994                         thread_unlock(ttd);
1995                         break;
1996                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1997                 case CPU_WHICH_JAIL:
1998                         break;
1999                 case CPU_WHICH_IRQ:
2000                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2001                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2002                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2003                         return (EINVAL);
2004                 }
2005                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2006                         nset = cpuset_refroot(set);
2007                 else
2008                         nset = cpuset_refbase(set);
2009                 CPU_COPY(&nset->cs_mask, mask);
2010                 cpuset_rel(nset);
2011                 break;
2012         case CPU_LEVEL_WHICH:
2013                 switch (which) {
2014                 case CPU_WHICH_TID:
2015                         thread_lock(ttd);
2016                         CPU_COPY(&ttd->td_cpuset->cs_mask, mask);
2017                         thread_unlock(ttd);
2018                         break;
2019                 case CPU_WHICH_PID:
2020                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
2021                                 thread_lock(ttd);
2022                                 CPU_OR(mask, mask, &ttd->td_cpuset->cs_mask);
2023                                 thread_unlock(ttd);
2024                         }
2025                         break;
2026                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2027                 case CPU_WHICH_JAIL:
2028                         CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
2029                         break;
2030                 case CPU_WHICH_IRQ:
2031                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2032                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2033                         error = intr_getaffinity(id, which, mask);
2034                         break;
2035                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2036                         if (id < 0 || id >= MAXMEMDOM)
2037                                 error = ESRCH;
2038                         else
2039                                 CPU_COPY(&cpuset_domain[id], mask);
2040                         break;
2041                 }
2042                 break;
2043         default:
2044                 error = EINVAL;
2045                 break;
2046         }
2047         if (set)
2048                 cpuset_rel(set);
2049         if (p)
2050                 PROC_UNLOCK(p);
2051         if (error == 0) {
2052                 if (cpusetsize < howmany(CPU_FLS(mask), NBBY))
2053                         return (ERANGE);
2054 #ifdef KTRACE
2055                 if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
2056                         ktrcpuset(mask, cpusetsize);
2057 #endif
2058         }
2059         return (error);
2060 }
2061
2062 int
2063 user_cpuset_getaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2064     id_t id, size_t cpusetsize, cpuset_t *maskp, const struct cpuset_copy_cb *cb)
2065 {
2066         cpuset_t *mask;
2067         size_t size;
2068         int error;
2069
2070         mask = malloc(sizeof(cpuset_t), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2071         size = min(cpusetsize, sizeof(cpuset_t));
2072         error = kern_cpuset_getaffinity(td, level, which, id, size, mask);
2073         if (error == 0) {
2074                 error = cb->cpuset_copyout(mask, maskp, size);
2075                 if (error != 0)
2076                         goto out;
2077                 if (cpusetsize > size) {
2078                         char *end;
2079                         char *cp;
2080                         int rv;
2081
2082                         end = cp = (char *)&maskp->__bits;
2083                         end += cpusetsize;
2084                         cp += size;
2085                         while (cp != end) {
2086                                 rv = subyte(cp, 0);
2087                                 if (rv == -1) {
2088                                         error = EFAULT;
2089                                         goto out;
2090                                 }
2091                                 cp++;
2092                         }
2093                 }
2094         }
2095 out:
2096         free(mask, M_TEMP);
2097         return (error);
2098 }
2099
2100 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2101 struct cpuset_setaffinity_args {
2102         cpulevel_t      level;
2103         cpuwhich_t      which;
2104         id_t            id;
2105         size_t          cpusetsize;
2106         const cpuset_t  *mask;
2107 };
2108 #endif
2109 int
2110 sys_cpuset_setaffinity(struct thread *td, struct cpuset_setaffinity_args *uap)
2111 {
2112
2113         return (user_cpuset_setaffinity(td, uap->level, uap->which,
2114             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask, &copy_set));
2115 }
2116
2117 int
2118 kern_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2119     id_t id, cpuset_t *mask)
2120 {
2121         struct cpuset *nset;
2122         struct cpuset *set;
2123         struct thread *ttd;
2124         struct proc *p;
2125         int error;
2126
2127 #ifdef KTRACE
2128         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
2129                 ktrcpuset(mask, sizeof(cpuset_t));
2130 #endif
2131         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2132         if (error != 0)
2133                 return (error);
2134         if (CPU_EMPTY(mask))
2135                 return (EDEADLK);
2136         switch (level) {
2137         case CPU_LEVEL_ROOT:
2138         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2139                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2140                 if (error)
2141                         break;
2142                 switch (which) {
2143                 case CPU_WHICH_TID:
2144                 case CPU_WHICH_PID:
2145                 case CPU_WHICH_TIDPID:
2146                         thread_lock(ttd);
2147                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2148                         thread_unlock(ttd);
2149                         PROC_UNLOCK(p);
2150                         break;
2151                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2152                 case CPU_WHICH_JAIL:
2153                         break;
2154                 case CPU_WHICH_IRQ:
2155                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2156                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2157                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2158                         return (EINVAL);
2159                 }
2160                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2161                         nset = cpuset_refroot(set);
2162                 else
2163                         nset = cpuset_refbase(set);
2164                 error = cpuset_modify(nset, mask);
2165                 cpuset_rel(nset);
2166                 cpuset_rel(set);
2167                 break;
2168         case CPU_LEVEL_WHICH:
2169                 switch (which) {
2170                 case CPU_WHICH_TID:
2171                         error = cpuset_setthread(id, mask);
2172                         break;
2173                 case CPU_WHICH_PID:
2174                         error = cpuset_setproc(id, NULL, mask, NULL, false);
2175                         break;
2176                 case CPU_WHICH_TIDPID:
2177                         if (id > PID_MAX || id == -1)
2178                                 error = cpuset_setthread(id, mask);
2179                         else
2180                                 error = cpuset_setproc(id, NULL, mask, NULL,
2181                                     false);
2182                         break;
2183                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2184                 case CPU_WHICH_JAIL:
2185                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2186                         if (error == 0) {
2187                                 error = cpuset_modify(set, mask);
2188                                 cpuset_rel(set);
2189                         }
2190                         break;
2191                 case CPU_WHICH_IRQ:
2192                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2193                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2194                         error = intr_setaffinity(id, which, mask);
2195                         break;
2196                 default:
2197                         error = EINVAL;
2198                         break;
2199                 }
2200                 break;
2201         default:
2202                 error = EINVAL;
2203                 break;
2204         }
2205         return (error);
2206 }
2207
2208 int
2209 user_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2210     id_t id, size_t cpusetsize, const cpuset_t *maskp, const struct cpuset_copy_cb *cb)
2211 {
2212         cpuset_t *mask;
2213         int error;
2214         size_t size;
2215
2216         size = min(cpusetsize, sizeof(cpuset_t));
2217         mask = malloc(sizeof(cpuset_t), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2218         error = cb->cpuset_copyin(maskp, mask, size);
2219         if (error)
2220                 goto out;
2221         /*
2222          * Verify that no high bits are set.
2223          */
2224         if (cpusetsize > sizeof(cpuset_t)) {
2225                 const char *end, *cp;
2226                 int val;
2227                 end = cp = (const char *)&maskp->__bits;
2228                 end += cpusetsize;
2229                 cp += sizeof(cpuset_t);
2230
2231                 while (cp != end) {
2232                         val = fubyte(cp);
2233                         if (val == -1) {
2234                                 error = EFAULT;
2235                                 goto out;
2236                         }
2237                         if (val != 0) {
2238                                 error = EINVAL;
2239                                 goto out;
2240                         }
2241                         cp++;
2242                 }
2243         }
2244         error = kern_cpuset_setaffinity(td, level, which, id, mask);
2245
2246 out:
2247         free(mask, M_TEMP);
2248         return (error);
2249 }
2250
2251 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2252 struct cpuset_getdomain_args {
2253         cpulevel_t      level;
2254         cpuwhich_t      which;
2255         id_t            id;
2256         size_t          domainsetsize;
2257         domainset_t     *mask;
2258         int             *policy;
2259 };
2260 #endif
2261 int
2262 sys_cpuset_getdomain(struct thread *td, struct cpuset_getdomain_args *uap)
2263 {
2264
2265         return (kern_cpuset_getdomain(td, uap->level, uap->which,
2266             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy, &copy_set));
2267 }
2268
2269 int
2270 kern_cpuset_getdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2271     id_t id, size_t domainsetsize, domainset_t *maskp, int *policyp,
2272     const struct cpuset_copy_cb *cb)
2273 {
2274         struct domainset outset;
2275         struct thread *ttd;
2276         struct cpuset *nset;
2277         struct cpuset *set;
2278         struct domainset *dset;
2279         struct proc *p;
2280         domainset_t *mask;
2281         int error;
2282
2283         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2284             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2285                 return (ERANGE);
2286         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2287         if (error != 0)
2288                 return (error);
2289         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2290         bzero(&outset, sizeof(outset));
2291         error = cpuset_which2(&which, id, &p, &ttd, &set);
2292         if (error)
2293                 goto out;
2294         switch (level) {
2295         case CPU_LEVEL_ROOT:
2296         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2297                 switch (which) {
2298                 case CPU_WHICH_TID:
2299                 case CPU_WHICH_PID:
2300                         thread_lock(ttd);
2301                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2302                         thread_unlock(ttd);
2303                         break;
2304                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2305                 case CPU_WHICH_JAIL:
2306                         break;
2307                 case CPU_WHICH_IRQ:
2308                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2309                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2310                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2311                         error = EINVAL;
2312                         goto out;
2313                 }
2314                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2315                         nset = cpuset_refroot(set);
2316                 else
2317                         nset = cpuset_refbase(set);
2318                 domainset_copy(nset->cs_domain, &outset);
2319                 cpuset_rel(nset);
2320                 break;
2321         case CPU_LEVEL_WHICH:
2322                 switch (which) {
2323                 case CPU_WHICH_TID:
2324                         thread_lock(ttd);
2325                         domainset_copy(ttd->td_cpuset->cs_domain, &outset);
2326                         thread_unlock(ttd);
2327                         break;
2328                 case CPU_WHICH_PID:
2329                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
2330                                 thread_lock(ttd);
2331                                 dset = ttd->td_cpuset->cs_domain;
2332                                 /* Show all domains in the proc. */
2333                                 DOMAINSET_OR(&outset.ds_mask, &dset->ds_mask);
2334                                 /* Last policy wins. */
2335                                 outset.ds_policy = dset->ds_policy;
2336                                 outset.ds_prefer = dset->ds_prefer;
2337                                 thread_unlock(ttd);
2338                         }
2339                         break;
2340                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2341                 case CPU_WHICH_JAIL:
2342                         domainset_copy(set->cs_domain, &outset);
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                         break;
2350                 }
2351                 break;
2352         default:
2353                 error = EINVAL;
2354                 break;
2355         }
2356         if (set)
2357                 cpuset_rel(set);
2358         if (p)
2359                 PROC_UNLOCK(p);
2360         /*
2361          * Translate prefer into a set containing only the preferred domain,
2362          * not the entire fallback set.
2363          */
2364         if (outset.ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2365                 DOMAINSET_ZERO(&outset.ds_mask);
2366                 DOMAINSET_SET(outset.ds_prefer, &outset.ds_mask);
2367         }
2368         DOMAINSET_COPY(&outset.ds_mask, mask);
2369         if (error == 0)
2370                 error = cb->cpuset_copyout(mask, maskp, domainsetsize);
2371         if (error == 0)
2372                 if (suword32(policyp, outset.ds_policy) != 0)
2373                         error = EFAULT;
2374 out:
2375         free(mask, M_TEMP);
2376         return (error);
2377 }
2378
2379 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2380 struct cpuset_setdomain_args {
2381         cpulevel_t      level;
2382         cpuwhich_t      which;
2383         id_t            id;
2384         size_t          domainsetsize;
2385         domainset_t     *mask;
2386         int             policy;
2387 };
2388 #endif
2389 int
2390 sys_cpuset_setdomain(struct thread *td, struct cpuset_setdomain_args *uap)
2391 {
2392
2393         return (kern_cpuset_setdomain(td, uap->level, uap->which,
2394             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy, &copy_set));
2395 }
2396
2397 int
2398 kern_cpuset_setdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2399     id_t id, size_t domainsetsize, const domainset_t *maskp, int policy,
2400     const struct cpuset_copy_cb *cb)
2401 {
2402         struct cpuset *nset;
2403         struct cpuset *set;
2404         struct thread *ttd;
2405         struct proc *p;
2406         struct domainset domain;
2407         domainset_t *mask;
2408         int error;
2409
2410         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2411             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2412                 return (ERANGE);
2413         if (policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
2414             policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
2415                 return (EINVAL);
2416         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2417         if (error != 0)
2418                 return (error);
2419         memset(&domain, 0, sizeof(domain));
2420         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2421         error = cb->cpuset_copyin(maskp, mask, domainsetsize);
2422         if (error)
2423                 goto out;
2424         /*
2425          * Verify that no high bits are set.
2426          */
2427         if (domainsetsize > sizeof(domainset_t)) {
2428                 char *end;
2429                 char *cp;
2430
2431                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
2432                 end += domainsetsize;
2433                 cp += sizeof(domainset_t);
2434                 while (cp != end)
2435                         if (*cp++ != 0) {
2436                                 error = EINVAL;
2437                                 goto out;
2438                         }
2439         }
2440         if (DOMAINSET_EMPTY(mask)) {
2441                 error = EDEADLK;
2442                 goto out;
2443         }
2444         DOMAINSET_COPY(mask, &domain.ds_mask);
2445         domain.ds_policy = policy;
2446
2447         /*
2448          * Sanitize the provided mask.
2449          */
2450         if (!DOMAINSET_SUBSET(&all_domains, &domain.ds_mask)) {
2451                 error = EINVAL;
2452                 goto out;
2453         }
2454
2455         /* Translate preferred policy into a mask and fallback. */
2456         if (policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2457                 /* Only support a single preferred domain. */
2458                 if (DOMAINSET_COUNT(&domain.ds_mask) != 1) {
2459                         error = EINVAL;
2460                         goto out;
2461                 }
2462                 domain.ds_prefer = DOMAINSET_FFS(&domain.ds_mask) - 1;
2463                 /* This will be constrained by domainset_shadow(). */
2464                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &domain.ds_mask);
2465         }
2466
2467         /*
2468          * When given an impossible policy, fall back to interleaving
2469          * across all domains.
2470          */
2471         if (domainset_empty_vm(&domain))
2472                 domainset_copy(domainset2, &domain);
2473
2474         switch (level) {
2475         case CPU_LEVEL_ROOT:
2476         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2477                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2478                 if (error)
2479                         break;
2480                 switch (which) {
2481                 case CPU_WHICH_TID:
2482                 case CPU_WHICH_PID:
2483                 case CPU_WHICH_TIDPID:
2484                         thread_lock(ttd);
2485                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2486                         thread_unlock(ttd);
2487                         PROC_UNLOCK(p);
2488                         break;
2489                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2490                 case CPU_WHICH_JAIL:
2491                         break;
2492                 case CPU_WHICH_IRQ:
2493                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2494                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2495                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2496                         error = EINVAL;
2497                         goto out;
2498                 }
2499                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2500                         nset = cpuset_refroot(set);
2501                 else
2502                         nset = cpuset_refbase(set);
2503                 error = cpuset_modify_domain(nset, &domain);
2504                 cpuset_rel(nset);
2505                 cpuset_rel(set);
2506                 break;
2507         case CPU_LEVEL_WHICH:
2508                 switch (which) {
2509                 case CPU_WHICH_TID:
2510                         error = _cpuset_setthread(id, NULL, &domain);
2511                         break;
2512                 case CPU_WHICH_PID:
2513                         error = cpuset_setproc(id, NULL, NULL, &domain, false);
2514                         break;
2515                 case CPU_WHICH_TIDPID:
2516                         if (id > PID_MAX || id == -1)
2517                                 error = _cpuset_setthread(id, NULL, &domain);
2518                         else
2519                                 error = cpuset_setproc(id, NULL, NULL, &domain,
2520                                     false);
2521                         break;
2522                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2523                 case CPU_WHICH_JAIL:
2524                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2525                         if (error == 0) {
2526                                 error = cpuset_modify_domain(set, &domain);
2527                                 cpuset_rel(set);
2528                         }
2529                         break;
2530                 case CPU_WHICH_IRQ:
2531                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2532                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2533                 default:
2534                         error = EINVAL;
2535                         break;
2536                 }
2537                 break;
2538         default:
2539                 error = EINVAL;
2540                 break;
2541         }
2542 out:
2543         free(mask, M_TEMP);
2544         return (error);
2545 }
2546
2547 #ifdef DDB
2548
2549 static void
2550 ddb_display_bitset(const struct bitset *set, int size)
2551 {
2552         int bit, once;
2553
2554         for (once = 0, bit = 0; bit < size; bit++) {
2555                 if (CPU_ISSET(bit, set)) {
2556                         if (once == 0) {
2557                                 db_printf("%d", bit);
2558                                 once = 1;
2559                         } else  
2560                                 db_printf(",%d", bit);
2561                 }
2562         }
2563         if (once == 0)
2564                 db_printf("<none>");
2565 }
2566
2567 void
2568 ddb_display_cpuset(const cpuset_t *set)
2569 {
2570         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, CPU_SETSIZE);
2571 }
2572
2573 static void
2574 ddb_display_domainset(const domainset_t *set)
2575 {
2576         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, DOMAINSET_SETSIZE);
2577 }
2578
2579 DB_SHOW_COMMAND(cpusets, db_show_cpusets)
2580 {
2581         struct cpuset *set;
2582
2583         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link) {
2584                 db_printf("set=%p id=%-6u ref=%-6d flags=0x%04x parent id=%d\n",
2585                     set, set->cs_id, refcount_load(&set->cs_ref), set->cs_flags,
2586                     (set->cs_parent != NULL) ? set->cs_parent->cs_id : 0);
2587                 db_printf("  cpu mask=");
2588                 ddb_display_cpuset(&set->cs_mask);
2589                 db_printf("\n");
2590                 db_printf("  domain policy %d prefer %d mask=",
2591                     set->cs_domain->ds_policy, set->cs_domain->ds_prefer);
2592                 ddb_display_domainset(&set->cs_domain->ds_mask);
2593                 db_printf("\n");
2594                 if (db_pager_quit)
2595                         break;
2596         }
2597 }
2598
2599 DB_SHOW_COMMAND(domainsets, db_show_domainsets)
2600 {
2601         struct domainset *set;
2602
2603         LIST_FOREACH(set, &cpuset_domains, ds_link) {
2604                 db_printf("set=%p policy %d prefer %d cnt %d\n",
2605                     set, set->ds_policy, set->ds_prefer, set->ds_cnt);
2606                 db_printf("  mask =");
2607                 ddb_display_domainset(&set->ds_mask);
2608                 db_printf("\n");
2609         }
2610 }
2611 #endif /* DDB */