sys/kern/kern_cpuset.c

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