]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/kern_cpuset.c
kdump: Decode cpuset_t.
[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
140 /* Return the size of cpuset_t at the kernel level */
141 SYSCTL_INT(_kern_sched, OID_AUTO, cpusetsize, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_CAPRD,
142     SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(cpuset_t), "sizeof(cpuset_t)");
143
144 cpuset_t *cpuset_root;
145 cpuset_t cpuset_domain[MAXMEMDOM];
146
147 static int domainset_valid(const struct domainset *, const struct domainset *);
148
149 /*
150  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.
151  */
152 static struct cpuset *
153 cpuset_getbase(struct cpuset *set)
154 {
155
156         if (set->cs_id == CPUSET_INVALID)
157                 set = set->cs_parent;
158         return (set);
159 }
160
161 /*
162  * Walks up the tree from 'set' to find the root.
163  */
164 static struct cpuset *
165 cpuset_getroot(struct cpuset *set)
166 {
167
168         while ((set->cs_flags & CPU_SET_ROOT) == 0 && set->cs_parent != NULL)
169                 set = set->cs_parent;
170         return (set);
171 }
172
173 /*
174  * Acquire a reference to a cpuset, all pointers must be tracked with refs.
175  */
176 struct cpuset *
177 cpuset_ref(struct cpuset *set)
178 {
179
180         refcount_acquire(&set->cs_ref);
181         return (set);
182 }
183
184 /*
185  * Walks up the tree from 'set' to find the root.  Returns the root
186  * referenced.
187  */
188 static struct cpuset *
189 cpuset_refroot(struct cpuset *set)
190 {
191
192         return (cpuset_ref(cpuset_getroot(set)));
193 }
194
195 /*
196  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.  Returns this set
197  * referenced.  May return the passed in set with an extra ref if it is
198  * not anonymous. 
199  */
200 static struct cpuset *
201 cpuset_refbase(struct cpuset *set)
202 {
203
204         return (cpuset_ref(cpuset_getbase(set)));
205 }
206
207 /*
208  * Release a reference in a context where it is safe to allocate.
209  */
210 void
211 cpuset_rel(struct cpuset *set)
212 {
213         cpusetid_t id;
214
215         if (refcount_release_if_not_last(&set->cs_ref))
216                 return;
217         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
218         if (!refcount_release(&set->cs_ref)) {
219                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
220                 return;
221         }
222         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
223         id = set->cs_id;
224         if (id != CPUSET_INVALID)
225                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
226         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
227         cpuset_rel(set->cs_parent);
228         uma_zfree(cpuset_zone, set);
229         if (id != CPUSET_INVALID)
230                 free_unr(cpuset_unr, id);
231 }
232
233 /*
234  * Deferred release must be used when in a context that is not safe to
235  * allocate/free.  This places any unreferenced sets on the list 'head'.
236  */
237 static void
238 cpuset_rel_defer(struct setlist *head, struct cpuset *set)
239 {
240
241         if (refcount_release_if_not_last(&set->cs_ref))
242                 return;
243         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
244         if (!refcount_release(&set->cs_ref)) {
245                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
246                 return;
247         }
248         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
249         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
250                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
251         LIST_INSERT_HEAD(head, set, cs_link);
252         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
253 }
254
255 /*
256  * Complete a deferred release.  Removes the set from the list provided to
257  * cpuset_rel_defer.
258  */
259 static void
260 cpuset_rel_complete(struct cpuset *set)
261 {
262         cpusetid_t id;
263
264         id = set->cs_id;
265         LIST_REMOVE(set, cs_link);
266         cpuset_rel(set->cs_parent);
267         uma_zfree(cpuset_zone, set);
268         if (id != CPUSET_INVALID)
269                 free_unr(cpuset_unr, id);
270 }
271
272 /*
273  * Find a set based on an id.  Returns it with a ref.
274  */
275 static struct cpuset *
276 cpuset_lookup(cpusetid_t setid, struct thread *td)
277 {
278         struct cpuset *set;
279
280         if (setid == CPUSET_INVALID)
281                 return (NULL);
282         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
283         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link)
284                 if (set->cs_id == setid)
285                         break;
286         if (set)
287                 cpuset_ref(set);
288         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
289
290         KASSERT(td != NULL, ("[%s:%d] td is NULL", __func__, __LINE__));
291         if (set != NULL && jailed(td->td_ucred)) {
292                 struct cpuset *jset, *tset;
293
294                 jset = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset;
295                 for (tset = set; tset != NULL; tset = tset->cs_parent)
296                         if (tset == jset)
297                                 break;
298                 if (tset == NULL) {
299                         cpuset_rel(set);
300                         set = NULL;
301                 }
302         }
303
304         return (set);
305 }
306
307 /*
308  * Initialize a set in the space provided in 'set' with the provided parameters.
309  * The set is returned with a single ref.  May return EDEADLK if the set
310  * will have no valid cpu based on restrictions from the parent.
311  */
312 static int
313 cpuset_init(struct cpuset *set, struct cpuset *parent,
314     const cpuset_t *mask, struct domainset *domain, cpusetid_t id)
315 {
316
317         if (domain == NULL)
318                 domain = parent->cs_domain;
319         if (mask == NULL)
320                 mask = &parent->cs_mask;
321         if (!CPU_OVERLAP(&parent->cs_mask, mask))
322                 return (EDEADLK);
323         /* The domain must be prepared ahead of time. */
324         if (!domainset_valid(parent->cs_domain, domain))
325                 return (EDEADLK);
326         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
327         LIST_INIT(&set->cs_children);
328         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
329         set->cs_flags = 0;
330         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
331         set->cs_domain = domain;
332         CPU_AND(&set->cs_mask, &set->cs_mask, &parent->cs_mask);
333         set->cs_id = id;
334         set->cs_parent = cpuset_ref(parent);
335         LIST_INSERT_HEAD(&parent->cs_children, set, cs_siblings);
336         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
337                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
338         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
339
340         return (0);
341 }
342
343 /*
344  * Create a new non-anonymous set with the requested parent and mask.  May
345  * return failures if the mask is invalid or a new number can not be
346  * allocated.
347  *
348  * If *setp is not NULL, then it will be used as-is.  The caller must take
349  * into account that *setp will be inserted at the head of cpuset_ids and
350  * plan any potentially conflicting cs_link usage accordingly.
351  */
352 static int
353 cpuset_create(struct cpuset **setp, struct cpuset *parent, const cpuset_t *mask)
354 {
355         struct cpuset *set;
356         cpusetid_t id;
357         int error;
358         bool dofree;
359
360         id = alloc_unr(cpuset_unr);
361         if (id == -1)
362                 return (ENFILE);
363         dofree = (*setp == NULL);
364         if (*setp != NULL)
365                 set = *setp;
366         else
367                 *setp = set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
368         error = cpuset_init(set, parent, mask, NULL, id);
369         if (error == 0)
370                 return (0);
371         free_unr(cpuset_unr, id);
372         if (dofree)
373                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
374
375         return (error);
376 }
377
378 static void
379 cpuset_freelist_add(struct setlist *list, int count)
380 {
381         struct cpuset *set;
382         int i;
383
384         for (i = 0; i < count; i++) {
385                 set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
386                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, cs_link);
387         }
388 }
389
390 static void
391 cpuset_freelist_init(struct setlist *list, int count)
392 {
393
394         LIST_INIT(list);
395         cpuset_freelist_add(list, count);
396 }
397
398 static void
399 cpuset_freelist_free(struct setlist *list)
400 {
401         struct cpuset *set;
402
403         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
404                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
405                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
406         }
407 }
408
409 static void
410 domainset_freelist_add(struct domainlist *list, int count)
411 {
412         struct domainset *set;
413         int i;
414
415         for (i = 0; i < count; i++) {
416                 set = uma_zalloc(domainset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
417                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, ds_link);
418         }
419 }
420
421 static void
422 domainset_freelist_init(struct domainlist *list, int count)
423 {
424
425         LIST_INIT(list);
426         domainset_freelist_add(list, count);
427 }
428
429 static void
430 domainset_freelist_free(struct domainlist *list)
431 {
432         struct domainset *set;
433
434         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
435                 LIST_REMOVE(set, ds_link);
436                 uma_zfree(domainset_zone, set);
437         }
438 }
439
440 /* Copy a domainset preserving mask and policy. */
441 static void
442 domainset_copy(const struct domainset *from, struct domainset *to)
443 {
444
445         DOMAINSET_COPY(&from->ds_mask, &to->ds_mask);
446         to->ds_policy = from->ds_policy;
447         to->ds_prefer = from->ds_prefer;
448 }
449
450 /* Return 1 if mask and policy are equal, otherwise 0. */
451 static int
452 domainset_equal(const struct domainset *one, const struct domainset *two)
453 {
454
455         return (DOMAINSET_CMP(&one->ds_mask, &two->ds_mask) == 0 &&
456             one->ds_policy == two->ds_policy &&
457             one->ds_prefer == two->ds_prefer);
458 }
459
460 /* Return 1 if child is a valid subset of parent. */
461 static int
462 domainset_valid(const struct domainset *parent, const struct domainset *child)
463 {
464         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
465                 return (DOMAINSET_SUBSET(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
466         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
467 }
468
469 static int
470 domainset_restrict(const struct domainset *parent,
471     const struct domainset *child)
472 {
473         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
474                 return (DOMAINSET_OVERLAP(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
475         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
476 }
477
478 /*
479  * Lookup or create a domainset.  The key is provided in ds_mask and
480  * ds_policy.  If the domainset does not yet exist the storage in
481  * 'domain' is used to insert.  Otherwise this storage is freed to the
482  * domainset_zone and the existing domainset is returned.
483  */
484 static struct domainset *
485 _domainset_create(struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
486 {
487         struct domainset *ndomain;
488         int i, j;
489
490         KASSERT(domain->ds_cnt <= vm_ndomains,
491             ("invalid domain count in domainset %p", domain));
492         KASSERT(domain->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER ||
493             domain->ds_prefer < vm_ndomains,
494             ("invalid preferred domain in domains %p", domain));
495
496         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
497         LIST_FOREACH(ndomain, &cpuset_domains, ds_link)
498                 if (domainset_equal(ndomain, domain))
499                         break;
500         /*
501          * If the domain does not yet exist we insert it and initialize
502          * various iteration helpers which are not part of the key.
503          */
504         if (ndomain == NULL) {
505                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_domains, domain, ds_link);
506                 domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
507                 for (i = 0, j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
508                         if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
509                                 domain->ds_order[j++] = i;
510         }
511         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
512         if (ndomain == NULL)
513                 return (domain);
514         if (freelist != NULL)
515                 LIST_INSERT_HEAD(freelist, domain, ds_link);
516         else
517                 uma_zfree(domainset_zone, domain);
518         return (ndomain);
519
520 }
521
522 /*
523  * Are any of the domains in the mask empty?  If so, silently
524  * remove them and update the domainset accordingly.  If only empty
525  * domains are present, we must return failure.
526  */
527 static bool
528 domainset_empty_vm(struct domainset *domain)
529 {
530         domainset_t empty;
531         int i, j;
532
533         DOMAINSET_ZERO(&empty);
534         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++)
535                 if (VM_DOMAIN_EMPTY(i))
536                         DOMAINSET_SET(i, &empty);
537         if (DOMAINSET_SUBSET(&empty, &domain->ds_mask))
538                 return (true);
539
540         /* Remove empty domains from the set and recompute. */
541         DOMAINSET_ANDNOT(&domain->ds_mask, &empty);
542         domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
543         for (i = j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
544                 if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
545                         domain->ds_order[j++] = i;
546
547         /* Convert a PREFER policy referencing an empty domain to RR. */
548         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
549             DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &empty)) {
550                 domain->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
551                 domain->ds_prefer = -1;
552         }
553
554         return (false);
555 }
556
557 /*
558  * Create or lookup a domainset based on the key held in 'domain'.
559  */
560 struct domainset *
561 domainset_create(const struct domainset *domain)
562 {
563         struct domainset *ndomain;
564
565         /*
566          * Validate the policy.  It must specify a useable policy number with
567          * only valid domains.  Preferred must include the preferred domain
568          * in the mask.
569          */
570         if (domain->ds_policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
571             domain->ds_policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
572                 return (NULL);
573         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
574             !DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &domain->ds_mask))
575                 return (NULL);
576         if (!DOMAINSET_SUBSET(&domainset0->ds_mask, &domain->ds_mask))
577                 return (NULL);
578         ndomain = uma_zalloc(domainset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
579         domainset_copy(domain, ndomain);
580         return _domainset_create(ndomain, NULL);
581 }
582
583 /*
584  * Update thread domainset pointers.
585  */
586 static void
587 domainset_notify(void)
588 {
589         struct thread *td;
590         struct proc *p;
591
592         sx_slock(&allproc_lock);
593         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
594                 PROC_LOCK(p);
595                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
596                         PROC_UNLOCK(p);
597                         continue;
598                 }
599                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
600                         thread_lock(td);
601                         td->td_domain.dr_policy = td->td_cpuset->cs_domain;
602                         thread_unlock(td);
603                 }
604                 PROC_UNLOCK(p);
605         }
606         sx_sunlock(&allproc_lock);
607         kernel_object->domain.dr_policy = cpuset_kernel->cs_domain;
608 }
609
610 /*
611  * Create a new set that is a subset of a parent.
612  */
613 static struct domainset *
614 domainset_shadow(const struct domainset *pdomain,
615     const struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
616 {
617         struct domainset *ndomain;
618
619         ndomain = LIST_FIRST(freelist);
620         LIST_REMOVE(ndomain, ds_link);
621
622         /*
623          * Initialize the key from the request.
624          */
625         domainset_copy(domain, ndomain);
626
627         /*
628          * Restrict the key by the parent.
629          */
630         DOMAINSET_AND(&ndomain->ds_mask, &pdomain->ds_mask);
631
632         return _domainset_create(ndomain, freelist);
633 }
634
635 /*
636  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
637  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
638  * empty as well as RDONLY flags.
639  */
640 static int
641 cpuset_testupdate(struct cpuset *set, cpuset_t *mask, int augment_mask)
642 {
643         struct cpuset *nset;
644         cpuset_t newmask;
645         int error;
646
647         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
648         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
649                 return (EPERM);
650         if (augment_mask) {
651                 CPU_AND(&newmask, &set->cs_mask, mask);
652         } else
653                 CPU_COPY(mask, &newmask);
654
655         if (CPU_EMPTY(&newmask))
656                 return (EDEADLK);
657         error = 0;
658         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
659                 if ((error = cpuset_testupdate(nset, &newmask, 1)) != 0)
660                         break;
661         return (error);
662 }
663
664 /*
665  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
666  */
667 static void
668 cpuset_update(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
669 {
670         struct cpuset *nset;
671
672         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
673         CPU_AND(&set->cs_mask, &set->cs_mask, mask);
674         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
675                 cpuset_update(nset, &set->cs_mask);
676
677         return;
678 }
679
680 /*
681  * Modify the set 'set' to use a copy of the mask provided.  Apply this new
682  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
683  * applying the changes.
684  */
685 static int
686 cpuset_modify(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
687 {
688         struct cpuset *root;
689         int error;
690
691         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
692         if (error)
693                 return (error);
694         /*
695          * In case we are called from within the jail,
696          * we do not allow modifying the dedicated root
697          * cpuset of the jail but may still allow to
698          * change child sets, including subordinate jails'
699          * roots.
700          */
701         if ((set->cs_flags & CPU_SET_ROOT) != 0 &&
702             jailed(curthread->td_ucred) &&
703             set == curthread->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset)
704                 return (EPERM);
705         /*
706          * Verify that we have access to this set of
707          * cpus.
708          */
709         if ((set->cs_flags & (CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY)) == CPU_SET_ROOT) {
710                 KASSERT(set->cs_parent != NULL,
711                     ("jail.cpuset=%d is not a proper child of parent jail's root.",
712                     set->cs_id));
713
714                 /*
715                  * cpuset_getroot() cannot work here due to how top-level jail
716                  * roots are constructed.  Top-level jails are parented to
717                  * thread0's cpuset (i.e. cpuset 1) rather than the system root.
718                  */
719                 root = set->cs_parent;
720         } else {
721                 root = cpuset_getroot(set);
722         }
723         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
724         if (root && !CPU_SUBSET(&root->cs_mask, mask)) {
725                 error = EINVAL;
726                 goto out;
727         }
728         error = cpuset_testupdate(set, mask, 0);
729         if (error)
730                 goto out;
731         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
732         cpuset_update(set, mask);
733 out:
734         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
735
736         return (error);
737 }
738
739 /*
740  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
741  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
742  * empty as well as RDONLY flags.
743  */
744 static int
745 cpuset_testupdate_domain(struct cpuset *set, struct domainset *dset,
746     struct domainset *orig, int *count, int augment_mask __unused)
747 {
748         struct cpuset *nset;
749         struct domainset *domain;
750         struct domainset newset;
751         int error;
752
753         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
754         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
755                 return (EPERM);
756         domain = set->cs_domain;
757         domainset_copy(domain, &newset);
758         if (!domainset_equal(domain, orig)) {
759                 if (!domainset_restrict(domain, dset))
760                         return (EDEADLK);
761                 DOMAINSET_AND(&newset.ds_mask, &dset->ds_mask);
762                 /* Count the number of domains that are changing. */
763                 (*count)++;
764         }
765         error = 0;
766         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
767                 if ((error = cpuset_testupdate_domain(nset, &newset, domain,
768                     count, 1)) != 0)
769                         break;
770         return (error);
771 }
772
773 /*
774  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
775  */
776 static void
777 cpuset_update_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain,
778     struct domainset *orig, struct domainlist *domains)
779 {
780         struct cpuset *nset;
781
782         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
783         /*
784          * If this domainset has changed from the parent we must calculate
785          * a new set.  Otherwise it simply inherits from the parent.  When
786          * we inherit from the parent we get a new mask and policy.  If the
787          * set is modified from the parent we keep the policy and only
788          * update the mask.
789          */
790         if (set->cs_domain != orig) {
791                 orig = set->cs_domain;
792                 set->cs_domain = domainset_shadow(domain, orig, domains);
793         } else
794                 set->cs_domain = domain;
795         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings) 
796                 cpuset_update_domain(nset, set->cs_domain, orig, domains);
797
798         return;
799 }
800
801 /*
802  * Modify the set 'set' to use a copy the domainset provided.  Apply this new
803  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
804  * applying the changes.
805  */
806 static int
807 cpuset_modify_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain)
808 {
809         struct domainlist domains;
810         struct domainset temp;
811         struct domainset *dset;
812         struct cpuset *root;
813         int ndomains, needed;
814         int error;
815
816         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
817         if (error)
818                 return (error);
819         /*
820          * In case we are called from within the jail
821          * we do not allow modifying the dedicated root
822          * cpuset of the jail but may still allow to
823          * change child sets.
824          */
825         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
826             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
827                 return (EPERM);
828         domainset_freelist_init(&domains, 0);
829         domain = domainset_create(domain);
830         ndomains = 0;
831
832         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
833         for (;;) {
834                 root = cpuset_getroot(set);
835                 dset = root->cs_domain;
836                 /*
837                  * Verify that we have access to this set of domains.
838                  */
839                 if (!domainset_valid(dset, domain)) {
840                         error = EINVAL;
841                         goto out;
842                 }
843                 /*
844                  * If applying prefer we keep the current set as the fallback.
845                  */
846                 if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER)
847                         DOMAINSET_COPY(&set->cs_domain->ds_mask,
848                             &domain->ds_mask);
849                 /*
850                  * Determine whether we can apply this set of domains and
851                  * how many new domain structures it will require.
852                  */
853                 domainset_copy(domain, &temp);
854                 needed = 0;
855                 error = cpuset_testupdate_domain(set, &temp, set->cs_domain,
856                     &needed, 0);
857                 if (error)
858                         goto out;
859                 if (ndomains >= needed)
860                         break;
861
862                 /* Dropping the lock; we'll need to re-evaluate again. */
863                 mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
864                 domainset_freelist_add(&domains, needed - ndomains);
865                 ndomains = needed;
866                 mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
867         }
868         dset = set->cs_domain;
869         cpuset_update_domain(set, domain, dset, &domains);
870 out:
871         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
872         domainset_freelist_free(&domains);
873         if (error == 0)
874                 domainset_notify();
875
876         return (error);
877 }
878
879 /*
880  * Resolve the 'which' parameter of several cpuset apis.
881  *
882  * For WHICH_PID and WHICH_TID return a locked proc and valid proc/tid.  Also
883  * checks for permission via p_cansched().
884  *
885  * For WHICH_SET returns a valid set with a new reference.
886  *
887  * -1 may be supplied for any argument to mean the current proc/thread or
888  * the base set of the current thread.  May fail with ESRCH/EPERM.
889  */
890 int
891 cpuset_which(cpuwhich_t which, id_t id, struct proc **pp, struct thread **tdp,
892     struct cpuset **setp)
893 {
894         struct cpuset *set;
895         struct thread *td;
896         struct proc *p;
897         int error;
898
899         *pp = p = NULL;
900         *tdp = td = NULL;
901         *setp = set = NULL;
902         switch (which) {
903         case CPU_WHICH_PID:
904                 if (id == -1) {
905                         PROC_LOCK(curproc);
906                         p = curproc;
907                         break;
908                 }
909                 if ((p = pfind(id)) == NULL)
910                         return (ESRCH);
911                 break;
912         case CPU_WHICH_TID:
913                 if (id == -1) {
914                         PROC_LOCK(curproc);
915                         p = curproc;
916                         td = curthread;
917                         break;
918                 }
919                 td = tdfind(id, -1);
920                 if (td == NULL)
921                         return (ESRCH);
922                 p = td->td_proc;
923                 break;
924         case CPU_WHICH_CPUSET:
925                 if (id == -1) {
926                         thread_lock(curthread);
927                         set = cpuset_refbase(curthread->td_cpuset);
928                         thread_unlock(curthread);
929                 } else
930                         set = cpuset_lookup(id, curthread);
931                 if (set) {
932                         *setp = set;
933                         return (0);
934                 }
935                 return (ESRCH);
936         case CPU_WHICH_JAIL:
937         {
938                 /* Find `set' for prison with given id. */
939                 struct prison *pr;
940
941                 sx_slock(&allprison_lock);
942                 pr = prison_find_child(curthread->td_ucred->cr_prison, id);
943                 sx_sunlock(&allprison_lock);
944                 if (pr == NULL)
945                         return (ESRCH);
946                 cpuset_ref(pr->pr_cpuset);
947                 *setp = pr->pr_cpuset;
948                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
949                 return (0);
950         }
951         case CPU_WHICH_IRQ:
952         case CPU_WHICH_DOMAIN:
953                 return (0);
954         default:
955                 return (EINVAL);
956         }
957         error = p_cansched(curthread, p);
958         if (error) {
959                 PROC_UNLOCK(p);
960                 return (error);
961         }
962         if (td == NULL)
963                 td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
964         *pp = p;
965         *tdp = td;
966         return (0);
967 }
968
969 static int
970 cpuset_testshadow(struct cpuset *set, const cpuset_t *mask,
971     const struct domainset *domain)
972 {
973         struct cpuset *parent;
974         struct domainset *dset;
975
976         parent = cpuset_getbase(set);
977         /*
978          * If we are restricting a cpu mask it must be a subset of the
979          * parent or invalid CPUs have been specified.
980          */
981         if (mask != NULL && !CPU_SUBSET(&parent->cs_mask, mask))
982                 return (EINVAL);
983
984         /*
985          * If we are restricting a domain mask it must be a subset of the
986          * parent or invalid domains have been specified.
987          */
988         dset = parent->cs_domain;
989         if (domain != NULL && !domainset_valid(dset, domain))
990                 return (EINVAL);
991
992         return (0);
993 }
994
995 /*
996  * Create an anonymous set with the provided mask in the space provided by
997  * 'nset'.  If the passed in set is anonymous we use its parent otherwise
998  * the new set is a child of 'set'.
999  */
1000 static int
1001 cpuset_shadow(struct cpuset *set, struct cpuset **nsetp,
1002    const cpuset_t *mask, const struct domainset *domain,
1003    struct setlist *cpusets, struct domainlist *domains)
1004 {
1005         struct cpuset *parent;
1006         struct cpuset *nset;
1007         struct domainset *dset;
1008         struct domainset *d;
1009         int error;
1010
1011         error = cpuset_testshadow(set, mask, domain);
1012         if (error)
1013                 return (error);
1014
1015         parent = cpuset_getbase(set);
1016         dset = parent->cs_domain;
1017         if (mask == NULL)
1018                 mask = &set->cs_mask;
1019         if (domain != NULL)
1020                 d = domainset_shadow(dset, domain, domains);
1021         else
1022                 d = set->cs_domain;
1023         nset = LIST_FIRST(cpusets);
1024         error = cpuset_init(nset, parent, mask, d, CPUSET_INVALID);
1025         if (error == 0) {
1026                 LIST_REMOVE(nset, cs_link);
1027                 *nsetp = nset;
1028         }
1029         return (error);
1030 }
1031
1032 static struct cpuset *
1033 cpuset_update_thread(struct thread *td, struct cpuset *nset)
1034 {
1035         struct cpuset *tdset;
1036
1037         tdset = td->td_cpuset;
1038         td->td_cpuset = nset;
1039         td->td_domain.dr_policy = nset->cs_domain;
1040         sched_affinity(td);
1041
1042         return (tdset);
1043 }
1044
1045 static int
1046 cpuset_setproc_test_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1047     struct domainset *domain)
1048 {
1049         struct cpuset *parent;
1050
1051         parent = cpuset_getbase(tdset);
1052         if (mask == NULL)
1053                 mask = &tdset->cs_mask;
1054         if (domain == NULL)
1055                 domain = tdset->cs_domain;
1056         return cpuset_testshadow(parent, mask, domain);
1057 }
1058
1059 static int
1060 cpuset_setproc_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1061     struct domainset *domain, struct cpuset **nsetp,
1062     struct setlist *freelist, struct domainlist *domainlist)
1063 {
1064         struct cpuset *parent;
1065
1066         parent = cpuset_getbase(tdset);
1067         if (mask == NULL)
1068                 mask = &tdset->cs_mask;
1069         if (domain == NULL)
1070                 domain = tdset->cs_domain;
1071         return cpuset_shadow(parent, nsetp, mask, domain, freelist,
1072             domainlist);
1073 }
1074
1075 static int
1076 cpuset_setproc_setthread_mask(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1077     cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1078 {
1079         struct cpuset *parent;
1080
1081         parent = cpuset_getbase(tdset);
1082
1083         /*
1084          * If the thread restricted its mask then apply that same
1085          * restriction to the new set, otherwise take it wholesale.
1086          */
1087         if (CPU_CMP(&tdset->cs_mask, &parent->cs_mask) != 0) {
1088                 CPU_AND(mask, &tdset->cs_mask, &set->cs_mask);
1089         } else
1090                 CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1091
1092         /*
1093          * If the thread restricted the domain then we apply the
1094          * restriction to the new set but retain the policy.
1095          */
1096         if (tdset->cs_domain != parent->cs_domain) {
1097                 domainset_copy(tdset->cs_domain, domain);
1098                 DOMAINSET_AND(&domain->ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1099         } else
1100                 domainset_copy(set->cs_domain, domain);
1101
1102         if (CPU_EMPTY(mask) || DOMAINSET_EMPTY(&domain->ds_mask))
1103                 return (EDEADLK);
1104
1105         return (0);
1106 }
1107
1108 static int
1109 cpuset_setproc_test_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set)
1110 {
1111         struct domainset domain;
1112         cpuset_t mask;
1113
1114         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID)
1115                 return (0);
1116         return cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1117 }
1118
1119 static int
1120 cpuset_setproc_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1121     struct cpuset **nsetp, struct setlist *freelist,
1122     struct domainlist *domainlist)
1123 {
1124         struct domainset domain;
1125         cpuset_t mask;
1126         int error;
1127
1128         /*
1129          * If we're replacing on a thread that has not constrained the
1130          * original set we can simply accept the new set.
1131          */
1132         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID) {
1133                 *nsetp = cpuset_ref(set);
1134                 return (0);
1135         }
1136         error = cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1137         if (error)
1138                 return (error);
1139
1140         return cpuset_shadow(set, nsetp, &mask, &domain, freelist,
1141             domainlist);
1142 }
1143
1144 static int
1145 cpuset_setproc_newbase(struct thread *td, struct cpuset *set,
1146     struct cpuset *nroot, struct cpuset **nsetp,
1147     struct setlist *cpusets, struct domainlist *domainlist)
1148 {
1149         struct domainset ndomain;
1150         cpuset_t nmask;
1151         struct cpuset *pbase;
1152         int error;
1153
1154         pbase = cpuset_getbase(td->td_cpuset);
1155
1156         /* Copy process mask, then further apply the new root mask. */
1157         CPU_AND(&nmask, &pbase->cs_mask, &nroot->cs_mask);
1158
1159         domainset_copy(pbase->cs_domain, &ndomain);
1160         DOMAINSET_AND(&ndomain.ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1161
1162         /* Policy is too restrictive, will not work. */
1163         if (CPU_EMPTY(&nmask) || DOMAINSET_EMPTY(&ndomain.ds_mask))
1164                 return (EDEADLK);
1165
1166         /*
1167          * Remove pbase from the freelist in advance, it'll be pushed to
1168          * cpuset_ids on success.  We assume here that cpuset_create() will not
1169          * touch pbase on failure, and we just enqueue it back to the freelist
1170          * to remain in a consistent state.
1171          */
1172         pbase = LIST_FIRST(cpusets);
1173         LIST_REMOVE(pbase, cs_link);
1174         error = cpuset_create(&pbase, set, &nmask);
1175         if (error != 0) {
1176                 LIST_INSERT_HEAD(cpusets, pbase, cs_link);
1177                 return (error);
1178         }
1179
1180         /* Duplicates some work from above... oh well. */
1181         pbase->cs_domain = domainset_shadow(set->cs_domain, &ndomain,
1182             domainlist);
1183         *nsetp = pbase;
1184         return (0);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Handle four cases for updating an entire process.
1189  *
1190  * 1) Set is non-null and the process is not rebasing onto a new root.  This
1191  *    reparents all anonymous sets to the provided set and replaces all
1192  *    non-anonymous td_cpusets with the provided set.
1193  * 2) Set is non-null and the process is rebasing onto a new root.  This
1194  *    creates a new base set if the process previously had its own base set,
1195  *    then reparents all anonymous sets either to that set or the provided set
1196  *    if one was not created.  Non-anonymous sets are similarly replaced.
1197  * 3) Mask is non-null.  This replaces or creates anonymous sets for every
1198  *    thread with the existing base as a parent.
1199  * 4) domain is non-null.  This creates anonymous sets for every thread
1200  *    and replaces the domain set.
1201  *
1202  * This is overly complicated because we can't allocate while holding a 
1203  * spinlock and spinlocks must be held while changing and examining thread
1204  * state.
1205  */
1206 static int
1207 cpuset_setproc(pid_t pid, struct cpuset *set, cpuset_t *mask,
1208     struct domainset *domain, bool rebase)
1209 {
1210         struct setlist freelist;
1211         struct setlist droplist;
1212         struct domainlist domainlist;
1213         struct cpuset *base, *nset, *nroot, *tdroot;
1214         struct thread *td;
1215         struct proc *p;
1216         int needed;
1217         int nfree;
1218         int error;
1219
1220         /*
1221          * The algorithm requires two passes due to locking considerations.
1222          * 
1223          * 1) Lookup the process and acquire the locks in the required order.
1224          * 2) If enough cpusets have not been allocated release the locks and
1225          *    allocate them.  Loop.
1226          */
1227         cpuset_freelist_init(&freelist, 1);
1228         domainset_freelist_init(&domainlist, 1);
1229         nfree = 1;
1230         LIST_INIT(&droplist);
1231         nfree = 0;
1232         base = set;
1233         nroot = NULL;
1234         if (set != NULL)
1235                 nroot = cpuset_getroot(set);
1236         for (;;) {
1237                 error = cpuset_which(CPU_WHICH_PID, pid, &p, &td, &nset);
1238                 if (error)
1239                         goto out;
1240                 tdroot = cpuset_getroot(td->td_cpuset);
1241                 needed = p->p_numthreads;
1242                 if (set != NULL && rebase && tdroot != nroot)
1243                         needed++;
1244                 if (nfree >= needed)
1245                         break;
1246                 PROC_UNLOCK(p);
1247                 if (nfree < needed) {
1248                         cpuset_freelist_add(&freelist, needed - nfree);
1249                         domainset_freelist_add(&domainlist, needed - nfree);
1250                         nfree = needed;
1251                 }
1252         }
1253         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1254
1255         /*
1256          * If we're changing roots and the root set is what has been specified
1257          * as the parent, then we'll check if the process was previously using
1258          * the root set and, if it wasn't, create a new base with the process's
1259          * mask applied to it.
1260          *
1261          * If the new root is incompatible with the existing mask, then we allow
1262          * the process to take on the new root if and only if they have
1263          * privilege to widen their mask anyways.  Unprivileged processes get
1264          * rejected with EDEADLK.
1265          */
1266         if (set != NULL && rebase && nroot != tdroot) {
1267                 cpusetid_t base_id, root_id;
1268
1269                 root_id = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset->cs_id;
1270                 base_id = cpuset_getbase(td->td_cpuset)->cs_id;
1271
1272                 if (base_id != root_id) {
1273                         error = cpuset_setproc_newbase(td, set, nroot, &base,
1274                             &freelist, &domainlist);
1275                         if (error == EDEADLK &&
1276                             priv_check(td, PRIV_SCHED_CPUSET) == 0)
1277                                 error = 0;
1278                         if (error != 0)
1279                                 goto unlock_out;
1280                 }
1281         }
1282
1283         /*
1284          * Now that the appropriate locks are held and we have enough cpusets,
1285          * make sure the operation will succeed before applying changes. The
1286          * proc lock prevents td_cpuset from changing between calls.
1287          */
1288         error = 0;
1289         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1290                 thread_lock(td);
1291                 if (set != NULL)
1292                         error = cpuset_setproc_test_setthread(td->td_cpuset,
1293                             base);
1294                 else
1295                         error = cpuset_setproc_test_maskthread(td->td_cpuset,
1296                             mask, domain);
1297                 thread_unlock(td);
1298                 if (error)
1299                         goto unlock_out;
1300         }
1301         /*
1302          * Replace each thread's cpuset while using deferred release.  We
1303          * must do this because the thread lock must be held while operating
1304          * on the thread and this limits the type of operations allowed.
1305          */
1306         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1307                 thread_lock(td);
1308                 if (set != NULL)
1309                         error = cpuset_setproc_setthread(td->td_cpuset, base,
1310                             &nset, &freelist, &domainlist);
1311                 else
1312                         error = cpuset_setproc_maskthread(td->td_cpuset, mask,
1313                             domain, &nset, &freelist, &domainlist);
1314                 if (error) {
1315                         thread_unlock(td);
1316                         break;
1317                 }
1318                 cpuset_rel_defer(&droplist, cpuset_update_thread(td, nset));
1319                 thread_unlock(td);
1320         }
1321 unlock_out:
1322         PROC_UNLOCK(p);
1323 out:
1324         if (base != NULL && base != set)
1325                 cpuset_rel(base);
1326         while ((nset = LIST_FIRST(&droplist)) != NULL)
1327                 cpuset_rel_complete(nset);
1328         cpuset_freelist_free(&freelist);
1329         domainset_freelist_free(&domainlist);
1330         return (error);
1331 }
1332
1333 static int
1334 bitset_strprint(char *buf, size_t bufsiz, const struct bitset *set, int setlen)
1335 {
1336         size_t bytes;
1337         int i, once;
1338         char *p;
1339
1340         once = 0;
1341         p = buf;
1342         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1343                 if (once != 0) {
1344                         if (bufsiz < 1)
1345                                 return (0);
1346                         *p = ',';
1347                         p++;
1348                         bufsiz--;
1349                 } else
1350                         once = 1;
1351                 if (bufsiz < sizeof(__STRING(ULONG_MAX)))
1352                         return (0);
1353                 bytes = snprintf(p, bufsiz, "%lx", set->__bits[i]);
1354                 p += bytes;
1355                 bufsiz -= bytes;
1356         }
1357         return (p - buf);
1358 }
1359
1360 static int
1361 bitset_strscan(struct bitset *set, int setlen, const char *buf)
1362 {
1363         int i, ret;
1364         const char *p;
1365
1366         BIT_ZERO(setlen, set);
1367         p = buf;
1368         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1369                 if (*p == ',') {
1370                         p++;
1371                         continue;
1372                 }
1373                 ret = sscanf(p, "%lx", &set->__bits[i]);
1374                 if (ret == 0 || ret == -1)
1375                         break;
1376                 while (isxdigit(*p))
1377                         p++;
1378         }
1379         return (p - buf);
1380 }
1381
1382 /*
1383  * Return a string representing a valid layout for a cpuset_t object.
1384  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1385  */
1386 char *
1387 cpusetobj_strprint(char *buf, const cpuset_t *set)
1388 {
1389
1390         bitset_strprint(buf, CPUSETBUFSIZ, (const struct bitset *)set,
1391             CPU_SETSIZE);
1392         return (buf);
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Build a valid cpuset_t object from a string representation.
1397  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1398  */
1399 int
1400 cpusetobj_strscan(cpuset_t *set, const char *buf)
1401 {
1402         char p;
1403
1404         if (strlen(buf) > CPUSETBUFSIZ - 1)
1405                 return (-1);
1406
1407         p = buf[bitset_strscan((struct bitset *)set, CPU_SETSIZE, buf)];
1408         if (p != '\0')
1409                 return (-1);
1410
1411         return (0);
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Handle a domainset specifier in the sysctl tree.  A poiner to a pointer to
1416  * a domainset is in arg1.  If the user specifies a valid domainset the
1417  * pointer is updated.
1418  *
1419  * Format is:
1420  * hex mask word 0,hex mask word 1,...:decimal policy:decimal preferred
1421  */
1422 int
1423 sysctl_handle_domainset(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1424 {
1425         char buf[DOMAINSETBUFSIZ];
1426         struct domainset *dset;
1427         struct domainset key;
1428         int policy, prefer, error;
1429         char *p;
1430
1431         dset = *(struct domainset **)arg1;
1432         error = 0;
1433
1434         if (dset != NULL) {
1435                 p = buf + bitset_strprint(buf, DOMAINSETBUFSIZ,
1436                     (const struct bitset *)&dset->ds_mask, DOMAINSET_SETSIZE);
1437                 sprintf(p, ":%d:%d", dset->ds_policy, dset->ds_prefer);
1438         } else
1439                 sprintf(buf, "<NULL>");
1440         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1441         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1442                 return (error);
1443
1444         /*
1445          * Read in and validate the string.
1446          */
1447         memset(&key, 0, sizeof(key));
1448         p = &buf[bitset_strscan((struct bitset *)&key.ds_mask,
1449             DOMAINSET_SETSIZE, buf)];
1450         if (p == buf)
1451                 return (EINVAL);
1452         if (sscanf(p, ":%d:%d", &policy, &prefer) != 2)
1453                 return (EINVAL);
1454         key.ds_policy = policy;
1455         key.ds_prefer = prefer;
1456
1457         /* Domainset_create() validates the policy.*/
1458         dset = domainset_create(&key);
1459         if (dset == NULL)
1460                 return (EINVAL);
1461         *(struct domainset **)arg1 = dset;
1462
1463         return (error);
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Apply an anonymous mask or a domain to a single thread.
1468  */
1469 static int
1470 _cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1471 {
1472         struct setlist cpusets;
1473         struct domainlist domainlist;
1474         struct cpuset *nset;
1475         struct cpuset *set;
1476         struct thread *td;
1477         struct proc *p;
1478         int error;
1479
1480         cpuset_freelist_init(&cpusets, 1);
1481         domainset_freelist_init(&domainlist, domain != NULL);
1482         error = cpuset_which(CPU_WHICH_TID, id, &p, &td, &set);
1483         if (error)
1484                 goto out;
1485         set = NULL;
1486         thread_lock(td);
1487         error = cpuset_shadow(td->td_cpuset, &nset, mask, domain,
1488             &cpusets, &domainlist);
1489         if (error == 0)
1490                 set = cpuset_update_thread(td, nset);
1491         thread_unlock(td);
1492         PROC_UNLOCK(p);
1493         if (set)
1494                 cpuset_rel(set);
1495 out:
1496         cpuset_freelist_free(&cpusets);
1497         domainset_freelist_free(&domainlist);
1498         return (error);
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Apply an anonymous mask to a single thread.
1503  */
1504 int
1505 cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask)
1506 {
1507
1508         return _cpuset_setthread(id, mask, NULL);
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Apply new cpumask to the ithread.
1513  */
1514 int
1515 cpuset_setithread(lwpid_t id, int cpu)
1516 {
1517         cpuset_t mask;
1518
1519         CPU_ZERO(&mask);
1520         if (cpu == NOCPU)
1521                 CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
1522         else
1523                 CPU_SET(cpu, &mask);
1524         return _cpuset_setthread(id, &mask, NULL);
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Initialize static domainsets after NUMA information is available.  This is
1529  * called before memory allocators are initialized.
1530  */
1531 void
1532 domainset_init(void)
1533 {
1534         struct domainset *dset;
1535         int i;
1536
1537         dset = &domainset_firsttouch;
1538         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1539         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_FIRSTTOUCH;
1540         dset->ds_prefer = -1;
1541         _domainset_create(dset, NULL);
1542
1543         dset = &domainset_interleave;
1544         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1545         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_INTERLEAVE;
1546         dset->ds_prefer = -1;
1547         _domainset_create(dset, NULL);
1548
1549         dset = &domainset_roundrobin;
1550         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1551         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1552         dset->ds_prefer = -1;
1553         _domainset_create(dset, NULL);
1554
1555         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++) {
1556                 dset = &domainset_fixed[i];
1557                 DOMAINSET_ZERO(&dset->ds_mask);
1558                 DOMAINSET_SET(i, &dset->ds_mask);
1559                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1560                 _domainset_create(dset, NULL);
1561
1562                 dset = &domainset_prefer[i];
1563                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1564                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_PREFER;
1565                 dset->ds_prefer = i;
1566                 _domainset_create(dset, NULL);
1567         }
1568 }
1569
1570 /*
1571  * Define the domainsets for cpuset 0, 1 and cpuset 2.
1572  */
1573 void
1574 domainset_zero(void)
1575 {
1576         struct domainset *dset, *tmp;
1577
1578         mtx_init(&cpuset_lock, "cpuset", NULL, MTX_SPIN | MTX_RECURSE);
1579
1580         domainset0 = &domainset_firsttouch;
1581         curthread->td_domain.dr_policy = domainset0;
1582
1583         domainset2 = &domainset_interleave;
1584         kernel_object->domain.dr_policy = domainset2;
1585
1586         /* Remove empty domains from the global policies. */
1587         LIST_FOREACH_SAFE(dset, &cpuset_domains, ds_link, tmp)
1588                 if (domainset_empty_vm(dset))
1589                         LIST_REMOVE(dset, ds_link);
1590 }
1591
1592 /*
1593  * Creates system-wide cpusets and the cpuset for thread0 including three
1594  * sets:
1595  * 
1596  * 0 - The root set which should represent all valid processors in the
1597  *     system.  This set is immutable.
1598  * 1 - The default set which all processes are a member of until changed.
1599  *     This allows an administrator to move all threads off of given cpus to
1600  *     dedicate them to high priority tasks or save power etc.
1601  * 2 - The kernel set which allows restriction and policy to be applied only
1602  *     to kernel threads and the kernel_object.
1603  */
1604 struct cpuset *
1605 cpuset_thread0(void)
1606 {
1607         struct cpuset *set;
1608         int i;
1609         int error __unused;
1610
1611         cpuset_zone = uma_zcreate("cpuset", sizeof(struct cpuset), NULL, NULL,
1612             NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1613         domainset_zone = uma_zcreate("domainset", sizeof(struct domainset),
1614             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1615
1616         /*
1617          * Create the root system set (0) for the whole machine.  Doesn't use
1618          * cpuset_create() due to NULL parent.
1619          */
1620         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1621         CPU_COPY(&all_cpus, &set->cs_mask);
1622         LIST_INIT(&set->cs_children);
1623         LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
1624         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
1625         set->cs_flags = CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY;
1626         set->cs_domain = domainset0;
1627         cpuset_zero = set;
1628         cpuset_root = &set->cs_mask;
1629
1630         /*
1631          * Now derive a default (1), modifiable set from that to give out.
1632          */
1633         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1634         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 1);
1635         KASSERT(error == 0, ("Error creating default set: %d\n", error));
1636         cpuset_default = set;
1637         /*
1638          * Create the kernel set (2).
1639          */
1640         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1641         error = cpuset_init(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 2);
1642         KASSERT(error == 0, ("Error creating kernel set: %d\n", error));
1643         set->cs_domain = domainset2;
1644         cpuset_kernel = set;
1645
1646         /*
1647          * Initialize the unit allocator. 0 and 1 are allocated above.
1648          */
1649         cpuset_unr = new_unrhdr(3, INT_MAX, NULL);
1650
1651         /*
1652          * If MD code has not initialized per-domain cpusets, place all
1653          * CPUs in domain 0.
1654          */
1655         for (i = 0; i < MAXMEMDOM; i++)
1656                 if (!CPU_EMPTY(&cpuset_domain[i]))
1657                         goto domains_set;
1658         CPU_COPY(&all_cpus, &cpuset_domain[0]);
1659 domains_set:
1660
1661         return (cpuset_default);
1662 }
1663
1664 void
1665 cpuset_kernthread(struct thread *td)
1666 {
1667         struct cpuset *set;
1668
1669         thread_lock(td);
1670         set = td->td_cpuset;
1671         td->td_cpuset = cpuset_ref(cpuset_kernel);
1672         thread_unlock(td);
1673         cpuset_rel(set);
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Create a cpuset, which would be cpuset_create() but
1678  * mark the new 'set' as root.
1679  *
1680  * We are not going to reparent the td to it.  Use cpuset_setproc_update_set()
1681  * for that.
1682  *
1683  * In case of no error, returns the set in *setp locked with a reference.
1684  */
1685 int
1686 cpuset_create_root(struct prison *pr, struct cpuset **setp)
1687 {
1688         struct cpuset *set;
1689         int error;
1690
1691         KASSERT(pr != NULL, ("[%s:%d] invalid pr", __func__, __LINE__));
1692         KASSERT(setp != NULL, ("[%s:%d] invalid setp", __func__, __LINE__));
1693
1694         set = NULL;
1695         error = cpuset_create(&set, pr->pr_cpuset, &pr->pr_cpuset->cs_mask);
1696         if (error)
1697                 return (error);
1698
1699         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] cpuset_create returned invalid data",
1700             __func__, __LINE__));
1701
1702         /* Mark the set as root. */
1703         set->cs_flags |= CPU_SET_ROOT;
1704         *setp = set;
1705
1706         return (0);
1707 }
1708
1709 int
1710 cpuset_setproc_update_set(struct proc *p, struct cpuset *set)
1711 {
1712         int error;
1713
1714         KASSERT(p != NULL, ("[%s:%d] invalid proc", __func__, __LINE__));
1715         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] invalid set", __func__, __LINE__));
1716
1717         cpuset_ref(set);
1718         error = cpuset_setproc(p->p_pid, set, NULL, NULL, true);
1719         if (error)
1720                 return (error);
1721         cpuset_rel(set);
1722         return (0);
1723 }
1724
1725 /*
1726  * In Capability mode, the only accesses that are permitted are to the current
1727  * thread and process' CPU and domain sets.
1728  */
1729 static int
1730 cpuset_check_capabilities(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1731     id_t id)
1732 {
1733         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
1734                 if (level != CPU_LEVEL_WHICH)
1735                         return (ECAPMODE);
1736                 if (which != CPU_WHICH_TID && which != CPU_WHICH_PID)
1737                         return (ECAPMODE);
1738                 if (id != -1 &&
1739                     !(which == CPU_WHICH_TID && id == td->td_tid) &&
1740                     !(which == CPU_WHICH_PID && id == td->td_proc->p_pid))
1741                         return (ECAPMODE);
1742         }
1743         return (0);
1744 }
1745
1746 static const struct cpuset_copy_cb copy_set = {
1747         .cpuset_copyin = copyin,
1748         .cpuset_copyout = copyout
1749 };
1750
1751 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1752 struct cpuset_args {
1753         cpusetid_t      *setid;
1754 };
1755 #endif
1756 int
1757 sys_cpuset(struct thread *td, struct cpuset_args *uap)
1758 {
1759         struct cpuset *root;
1760         struct cpuset *set;
1761         int error;
1762
1763         thread_lock(td);
1764         root = cpuset_refroot(td->td_cpuset);
1765         thread_unlock(td);
1766         set = NULL;
1767         error = cpuset_create(&set, root, &root->cs_mask);
1768         cpuset_rel(root);
1769         if (error)
1770                 return (error);
1771         error = copyout(&set->cs_id, uap->setid, sizeof(set->cs_id));
1772         if (error == 0)
1773                 error = cpuset_setproc(-1, set, NULL, NULL, false);
1774         cpuset_rel(set);
1775         return (error);
1776 }
1777
1778 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1779 struct cpuset_setid_args {
1780         cpuwhich_t      which;
1781         id_t            id;
1782         cpusetid_t      setid;
1783 };
1784 #endif
1785 int
1786 sys_cpuset_setid(struct thread *td, struct cpuset_setid_args *uap)
1787 {
1788
1789         return (kern_cpuset_setid(td, uap->which, uap->id, uap->setid));
1790 }
1791
1792 int
1793 kern_cpuset_setid(struct thread *td, cpuwhich_t which,
1794     id_t id, cpusetid_t setid)
1795 {
1796         struct cpuset *set;
1797         int error;
1798
1799         /*
1800          * Presently we only support per-process sets.
1801          */
1802         if (which != CPU_WHICH_PID)
1803                 return (EINVAL);
1804         set = cpuset_lookup(setid, td);
1805         if (set == NULL)
1806                 return (ESRCH);
1807         error = cpuset_setproc(id, set, NULL, NULL, false);
1808         cpuset_rel(set);
1809         return (error);
1810 }
1811
1812 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1813 struct cpuset_getid_args {
1814         cpulevel_t      level;
1815         cpuwhich_t      which;
1816         id_t            id;
1817         cpusetid_t      *setid;
1818 };
1819 #endif
1820 int
1821 sys_cpuset_getid(struct thread *td, struct cpuset_getid_args *uap)
1822 {
1823
1824         return (kern_cpuset_getid(td, uap->level, uap->which, uap->id,
1825             uap->setid));
1826 }
1827
1828 int
1829 kern_cpuset_getid(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1830     id_t id, cpusetid_t *setid)
1831 {
1832         struct cpuset *nset;
1833         struct cpuset *set;
1834         struct thread *ttd;
1835         struct proc *p;
1836         cpusetid_t tmpid;
1837         int error;
1838
1839         if (level == CPU_LEVEL_WHICH && which != CPU_WHICH_CPUSET)
1840                 return (EINVAL);
1841         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1842         if (error)
1843                 return (error);
1844         switch (which) {
1845         case CPU_WHICH_TID:
1846         case CPU_WHICH_PID:
1847                 thread_lock(ttd);
1848                 set = cpuset_refbase(ttd->td_cpuset);
1849                 thread_unlock(ttd);
1850                 PROC_UNLOCK(p);
1851                 break;
1852         case CPU_WHICH_CPUSET:
1853         case CPU_WHICH_JAIL:
1854                 break;
1855         case CPU_WHICH_IRQ:
1856         case CPU_WHICH_DOMAIN:
1857                 return (EINVAL);
1858         }
1859         switch (level) {
1860         case CPU_LEVEL_ROOT:
1861                 nset = cpuset_refroot(set);
1862                 cpuset_rel(set);
1863                 set = nset;
1864                 break;
1865         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1866                 break;
1867         case CPU_LEVEL_WHICH:
1868                 break;
1869         }
1870         tmpid = set->cs_id;
1871         cpuset_rel(set);
1872         if (error == 0)
1873                 error = copyout(&tmpid, setid, sizeof(tmpid));
1874
1875         return (error);
1876 }
1877
1878 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1879 struct cpuset_getaffinity_args {
1880         cpulevel_t      level;
1881         cpuwhich_t      which;
1882         id_t            id;
1883         size_t          cpusetsize;
1884         cpuset_t        *mask;
1885 };
1886 #endif
1887 int
1888 sys_cpuset_getaffinity(struct thread *td, struct cpuset_getaffinity_args *uap)
1889 {
1890
1891         return (kern_cpuset_getaffinity(td, uap->level, uap->which,
1892             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask, &copy_set));
1893 }
1894
1895 int
1896 kern_cpuset_getaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1897     id_t id, size_t cpusetsize, cpuset_t *maskp, const struct cpuset_copy_cb *cb)
1898 {
1899         struct thread *ttd;
1900         struct cpuset *nset;
1901         struct cpuset *set;
1902         struct proc *p;
1903         cpuset_t *mask;
1904         int error;
1905         size_t size;
1906
1907         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1908         if (error != 0)
1909                 return (error);
1910         mask = malloc(sizeof(cpuset_t), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1911         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1912         if (error)
1913                 goto out;
1914         switch (level) {
1915         case CPU_LEVEL_ROOT:
1916         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1917                 switch (which) {
1918                 case CPU_WHICH_TID:
1919                 case CPU_WHICH_PID:
1920                         thread_lock(ttd);
1921                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1922                         thread_unlock(ttd);
1923                         break;
1924                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1925                 case CPU_WHICH_JAIL:
1926                         break;
1927                 case CPU_WHICH_IRQ:
1928                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1929                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1930                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1931                         error = EINVAL;
1932                         goto out;
1933                 }
1934                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
1935                         nset = cpuset_refroot(set);
1936                 else
1937                         nset = cpuset_refbase(set);
1938                 CPU_COPY(&nset->cs_mask, mask);
1939                 cpuset_rel(nset);
1940                 break;
1941         case CPU_LEVEL_WHICH:
1942                 switch (which) {
1943                 case CPU_WHICH_TID:
1944                         thread_lock(ttd);
1945                         CPU_COPY(&ttd->td_cpuset->cs_mask, mask);
1946                         thread_unlock(ttd);
1947                         break;
1948                 case CPU_WHICH_PID:
1949                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
1950                                 thread_lock(ttd);
1951                                 CPU_OR(mask, mask, &ttd->td_cpuset->cs_mask);
1952                                 thread_unlock(ttd);
1953                         }
1954                         break;
1955                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1956                 case CPU_WHICH_JAIL:
1957                         CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1958                         break;
1959                 case CPU_WHICH_IRQ:
1960                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1961                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1962                         error = intr_getaffinity(id, which, mask);
1963                         break;
1964                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1965                         if (id < 0 || id >= MAXMEMDOM)
1966                                 error = ESRCH;
1967                         else
1968                                 CPU_COPY(&cpuset_domain[id], mask);
1969                         break;
1970                 }
1971                 break;
1972         default:
1973                 error = EINVAL;
1974                 break;
1975         }
1976         if (set)
1977                 cpuset_rel(set);
1978         if (p)
1979                 PROC_UNLOCK(p);
1980         if (error == 0) {
1981                 if (cpusetsize < howmany(CPU_FLS(mask), NBBY)) {
1982                         error = ERANGE;
1983                         goto out;
1984                 }
1985                 size = min(cpusetsize, sizeof(cpuset_t));
1986                 error = cb->cpuset_copyout(mask, maskp, size);
1987                 if (error != 0)
1988                         goto out;
1989                 if (cpusetsize > size) {
1990                         char *end;
1991                         char *cp;
1992                         int rv;
1993
1994                         end = cp = (char *)&maskp->__bits;
1995                         end += cpusetsize;
1996                         cp += size;
1997                         while (cp != end) {
1998                                 rv = subyte(cp, 0);
1999                                 if (rv == -1) {
2000                                         error = EFAULT;
2001                                         goto out;
2002                                 }
2003                                 cp++;
2004                         }
2005                 }
2006 #ifdef KTRACE
2007                 if ( KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
2008                         ktrcpuset(mask, size);
2009 #endif
2010         }
2011 out:
2012         free(mask, M_TEMP);
2013         return (error);
2014 }
2015
2016 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2017 struct cpuset_setaffinity_args {
2018         cpulevel_t      level;
2019         cpuwhich_t      which;
2020         id_t            id;
2021         size_t          cpusetsize;
2022         const cpuset_t  *mask;
2023 };
2024 #endif
2025 int
2026 sys_cpuset_setaffinity(struct thread *td, struct cpuset_setaffinity_args *uap)
2027 {
2028
2029         return (user_cpuset_setaffinity(td, uap->level, uap->which,
2030             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask, &copy_set));
2031 }
2032
2033 int
2034 kern_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2035     id_t id, cpuset_t *mask)
2036 {
2037         struct cpuset *nset;
2038         struct cpuset *set;
2039         struct thread *ttd;
2040         struct proc *p;
2041         int error;
2042
2043 #ifdef KTRACE
2044         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
2045                 ktrcpuset(mask, sizeof(cpuset_t));
2046 #endif
2047         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2048         if (error != 0)
2049                 return (error);
2050         if (CPU_EMPTY(mask))
2051                 return (EDEADLK);
2052         switch (level) {
2053         case CPU_LEVEL_ROOT:
2054         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2055                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2056                 if (error)
2057                         break;
2058                 switch (which) {
2059                 case CPU_WHICH_TID:
2060                 case CPU_WHICH_PID:
2061                         thread_lock(ttd);
2062                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2063                         thread_unlock(ttd);
2064                         PROC_UNLOCK(p);
2065                         break;
2066                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2067                 case CPU_WHICH_JAIL:
2068                         break;
2069                 case CPU_WHICH_IRQ:
2070                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2071                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2072                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2073                         return (EINVAL);
2074                 }
2075                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2076                         nset = cpuset_refroot(set);
2077                 else
2078                         nset = cpuset_refbase(set);
2079                 error = cpuset_modify(nset, mask);
2080                 cpuset_rel(nset);
2081                 cpuset_rel(set);
2082                 break;
2083         case CPU_LEVEL_WHICH:
2084                 switch (which) {
2085                 case CPU_WHICH_TID:
2086                         error = cpuset_setthread(id, mask);
2087                         break;
2088                 case CPU_WHICH_PID:
2089                         error = cpuset_setproc(id, NULL, mask, NULL, false);
2090                         break;
2091                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2092                 case CPU_WHICH_JAIL:
2093                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2094                         if (error == 0) {
2095                                 error = cpuset_modify(set, mask);
2096                                 cpuset_rel(set);
2097                         }
2098                         break;
2099                 case CPU_WHICH_IRQ:
2100                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2101                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2102                         error = intr_setaffinity(id, which, mask);
2103                         break;
2104                 default:
2105                         error = EINVAL;
2106                         break;
2107                 }
2108                 break;
2109         default:
2110                 error = EINVAL;
2111                 break;
2112         }
2113         return (error);
2114 }
2115
2116 int
2117 user_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2118     id_t id, size_t cpusetsize, const cpuset_t *maskp, const struct cpuset_copy_cb *cb)
2119 {
2120         cpuset_t *mask;
2121         int error;
2122         size_t size;
2123
2124         size = min(cpusetsize, sizeof(cpuset_t));
2125         mask = malloc(sizeof(cpuset_t), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2126         error = cb->cpuset_copyin(maskp, mask, size);
2127         if (error)
2128                 goto out;
2129         /*
2130          * Verify that no high bits are set.
2131          */
2132         if (cpusetsize > sizeof(cpuset_t)) {
2133                 const char *end, *cp;
2134                 int val;
2135                 end = cp = (const char *)&maskp->__bits;
2136                 end += cpusetsize;
2137                 cp += sizeof(cpuset_t);
2138
2139                 while (cp != end) {
2140                         val = fubyte(cp);
2141                         if (val == -1) {
2142                                 error = EFAULT;
2143                                 goto out;
2144                         }
2145                         if (val != 0) {
2146                                 error = EINVAL;
2147                                 goto out;
2148                         }
2149                         cp++;
2150                 }
2151         }
2152         error = kern_cpuset_setaffinity(td, level, which, id, mask);
2153
2154 out:
2155         free(mask, M_TEMP);
2156         return (error);
2157 }
2158
2159 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2160 struct cpuset_getdomain_args {
2161         cpulevel_t      level;
2162         cpuwhich_t      which;
2163         id_t            id;
2164         size_t          domainsetsize;
2165         domainset_t     *mask;
2166         int             *policy;
2167 };
2168 #endif
2169 int
2170 sys_cpuset_getdomain(struct thread *td, struct cpuset_getdomain_args *uap)
2171 {
2172
2173         return (kern_cpuset_getdomain(td, uap->level, uap->which,
2174             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy, &copy_set));
2175 }
2176
2177 int
2178 kern_cpuset_getdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2179     id_t id, size_t domainsetsize, domainset_t *maskp, int *policyp,
2180     const struct cpuset_copy_cb *cb)
2181 {
2182         struct domainset outset;
2183         struct thread *ttd;
2184         struct cpuset *nset;
2185         struct cpuset *set;
2186         struct domainset *dset;
2187         struct proc *p;
2188         domainset_t *mask;
2189         int error;
2190
2191         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2192             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2193                 return (ERANGE);
2194         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2195         if (error != 0)
2196                 return (error);
2197         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2198         bzero(&outset, sizeof(outset));
2199         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2200         if (error)
2201                 goto out;
2202         switch (level) {
2203         case CPU_LEVEL_ROOT:
2204         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2205                 switch (which) {
2206                 case CPU_WHICH_TID:
2207                 case CPU_WHICH_PID:
2208                         thread_lock(ttd);
2209                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2210                         thread_unlock(ttd);
2211                         break;
2212                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2213                 case CPU_WHICH_JAIL:
2214                         break;
2215                 case CPU_WHICH_IRQ:
2216                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2217                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2218                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2219                         error = EINVAL;
2220                         goto out;
2221                 }
2222                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2223                         nset = cpuset_refroot(set);
2224                 else
2225                         nset = cpuset_refbase(set);
2226                 domainset_copy(nset->cs_domain, &outset);
2227                 cpuset_rel(nset);
2228                 break;
2229         case CPU_LEVEL_WHICH:
2230                 switch (which) {
2231                 case CPU_WHICH_TID:
2232                         thread_lock(ttd);
2233                         domainset_copy(ttd->td_cpuset->cs_domain, &outset);
2234                         thread_unlock(ttd);
2235                         break;
2236                 case CPU_WHICH_PID:
2237                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
2238                                 thread_lock(ttd);
2239                                 dset = ttd->td_cpuset->cs_domain;
2240                                 /* Show all domains in the proc. */
2241                                 DOMAINSET_OR(&outset.ds_mask, &dset->ds_mask);
2242                                 /* Last policy wins. */
2243                                 outset.ds_policy = dset->ds_policy;
2244                                 outset.ds_prefer = dset->ds_prefer;
2245                                 thread_unlock(ttd);
2246                         }
2247                         break;
2248                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2249                 case CPU_WHICH_JAIL:
2250                         domainset_copy(set->cs_domain, &outset);
2251                         break;
2252                 case CPU_WHICH_IRQ:
2253                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2254                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2255                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2256                         error = EINVAL;
2257                         break;
2258                 }
2259                 break;
2260         default:
2261                 error = EINVAL;
2262                 break;
2263         }
2264         if (set)
2265                 cpuset_rel(set);
2266         if (p)
2267                 PROC_UNLOCK(p);
2268         /*
2269          * Translate prefer into a set containing only the preferred domain,
2270          * not the entire fallback set.
2271          */
2272         if (outset.ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2273                 DOMAINSET_ZERO(&outset.ds_mask);
2274                 DOMAINSET_SET(outset.ds_prefer, &outset.ds_mask);
2275         }
2276         DOMAINSET_COPY(&outset.ds_mask, mask);
2277         if (error == 0)
2278                 error = cb->cpuset_copyout(mask, maskp, domainsetsize);
2279         if (error == 0)
2280                 if (suword32(policyp, outset.ds_policy) != 0)
2281                         error = EFAULT;
2282 out:
2283         free(mask, M_TEMP);
2284         return (error);
2285 }
2286
2287 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2288 struct cpuset_setdomain_args {
2289         cpulevel_t      level;
2290         cpuwhich_t      which;
2291         id_t            id;
2292         size_t          domainsetsize;
2293         domainset_t     *mask;
2294         int             policy;
2295 };
2296 #endif
2297 int
2298 sys_cpuset_setdomain(struct thread *td, struct cpuset_setdomain_args *uap)
2299 {
2300
2301         return (kern_cpuset_setdomain(td, uap->level, uap->which,
2302             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy, &copy_set));
2303 }
2304
2305 int
2306 kern_cpuset_setdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2307     id_t id, size_t domainsetsize, const domainset_t *maskp, int policy,
2308     const struct cpuset_copy_cb *cb)
2309 {
2310         struct cpuset *nset;
2311         struct cpuset *set;
2312         struct thread *ttd;
2313         struct proc *p;
2314         struct domainset domain;
2315         domainset_t *mask;
2316         int error;
2317
2318         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2319             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2320                 return (ERANGE);
2321         if (policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
2322             policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
2323                 return (EINVAL);
2324         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2325         if (error != 0)
2326                 return (error);
2327         memset(&domain, 0, sizeof(domain));
2328         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2329         error = cb->cpuset_copyin(maskp, mask, domainsetsize);
2330         if (error)
2331                 goto out;
2332         /*
2333          * Verify that no high bits are set.
2334          */
2335         if (domainsetsize > sizeof(domainset_t)) {
2336                 char *end;
2337                 char *cp;
2338
2339                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
2340                 end += domainsetsize;
2341                 cp += sizeof(domainset_t);
2342                 while (cp != end)
2343                         if (*cp++ != 0) {
2344                                 error = EINVAL;
2345                                 goto out;
2346                         }
2347         }
2348         if (DOMAINSET_EMPTY(mask)) {
2349                 error = EDEADLK;
2350                 goto out;
2351         }
2352         DOMAINSET_COPY(mask, &domain.ds_mask);
2353         domain.ds_policy = policy;
2354
2355         /*
2356          * Sanitize the provided mask.
2357          */
2358         if (!DOMAINSET_SUBSET(&all_domains, &domain.ds_mask)) {
2359                 error = EINVAL;
2360                 goto out;
2361         }
2362
2363         /* Translate preferred policy into a mask and fallback. */
2364         if (policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2365                 /* Only support a single preferred domain. */
2366                 if (DOMAINSET_COUNT(&domain.ds_mask) != 1) {
2367                         error = EINVAL;
2368                         goto out;
2369                 }
2370                 domain.ds_prefer = DOMAINSET_FFS(&domain.ds_mask) - 1;
2371                 /* This will be constrained by domainset_shadow(). */
2372                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &domain.ds_mask);
2373         }
2374
2375         /*
2376          * When given an impossible policy, fall back to interleaving
2377          * across all domains.
2378          */
2379         if (domainset_empty_vm(&domain))
2380                 domainset_copy(domainset2, &domain);
2381
2382         switch (level) {
2383         case CPU_LEVEL_ROOT:
2384         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2385                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2386                 if (error)
2387                         break;
2388                 switch (which) {
2389                 case CPU_WHICH_TID:
2390                 case CPU_WHICH_PID:
2391                         thread_lock(ttd);
2392                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2393                         thread_unlock(ttd);
2394                         PROC_UNLOCK(p);
2395                         break;
2396                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2397                 case CPU_WHICH_JAIL:
2398                         break;
2399                 case CPU_WHICH_IRQ:
2400                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2401                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2402                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2403                         error = EINVAL;
2404                         goto out;
2405                 }
2406                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2407                         nset = cpuset_refroot(set);
2408                 else
2409                         nset = cpuset_refbase(set);
2410                 error = cpuset_modify_domain(nset, &domain);
2411                 cpuset_rel(nset);
2412                 cpuset_rel(set);
2413                 break;
2414         case CPU_LEVEL_WHICH:
2415                 switch (which) {
2416                 case CPU_WHICH_TID:
2417                         error = _cpuset_setthread(id, NULL, &domain);
2418                         break;
2419                 case CPU_WHICH_PID:
2420                         error = cpuset_setproc(id, NULL, NULL, &domain, false);
2421                         break;
2422                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2423                 case CPU_WHICH_JAIL:
2424                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2425                         if (error == 0) {
2426                                 error = cpuset_modify_domain(set, &domain);
2427                                 cpuset_rel(set);
2428                         }
2429                         break;
2430                 case CPU_WHICH_IRQ:
2431                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2432                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2433                 default:
2434                         error = EINVAL;
2435                         break;
2436                 }
2437                 break;
2438         default:
2439                 error = EINVAL;
2440                 break;
2441         }
2442 out:
2443         free(mask, M_TEMP);
2444         return (error);
2445 }
2446
2447 #ifdef DDB
2448
2449 static void
2450 ddb_display_bitset(const struct bitset *set, int size)
2451 {
2452         int bit, once;
2453
2454         for (once = 0, bit = 0; bit < size; bit++) {
2455                 if (CPU_ISSET(bit, set)) {
2456                         if (once == 0) {
2457                                 db_printf("%d", bit);
2458                                 once = 1;
2459                         } else  
2460                                 db_printf(",%d", bit);
2461                 }
2462         }
2463         if (once == 0)
2464                 db_printf("<none>");
2465 }
2466
2467 void
2468 ddb_display_cpuset(const cpuset_t *set)
2469 {
2470         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, CPU_SETSIZE);
2471 }
2472
2473 static void
2474 ddb_display_domainset(const domainset_t *set)
2475 {
2476         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, DOMAINSET_SETSIZE);
2477 }
2478
2479 DB_SHOW_COMMAND(cpusets, db_show_cpusets)
2480 {
2481         struct cpuset *set;
2482
2483         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link) {
2484                 db_printf("set=%p id=%-6u ref=%-6d flags=0x%04x parent id=%d\n",
2485                     set, set->cs_id, refcount_load(&set->cs_ref), set->cs_flags,
2486                     (set->cs_parent != NULL) ? set->cs_parent->cs_id : 0);
2487                 db_printf("  cpu mask=");
2488                 ddb_display_cpuset(&set->cs_mask);
2489                 db_printf("\n");
2490                 db_printf("  domain policy %d prefer %d mask=",
2491                     set->cs_domain->ds_policy, set->cs_domain->ds_prefer);
2492                 ddb_display_domainset(&set->cs_domain->ds_mask);
2493                 db_printf("\n");
2494                 if (db_pager_quit)
2495                         break;
2496         }
2497 }
2498
2499 DB_SHOW_COMMAND(domainsets, db_show_domainsets)
2500 {
2501         struct domainset *set;
2502
2503         LIST_FOREACH(set, &cpuset_domains, ds_link) {
2504                 db_printf("set=%p policy %d prefer %d cnt %d\n",
2505                     set, set->ds_policy, set->ds_prefer, set->ds_cnt);
2506                 db_printf("  mask =");
2507                 ddb_display_domainset(&set->ds_mask);
2508                 db_printf("\n");
2509         }
2510 }
2511 #endif /* DDB */