sys/kern/kern_cpuset.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2008,  Jeffrey Roberson <jeff@freebsd.org>
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2008 Nokia Corporation
   8  * All rights reserved.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  15  *    disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  21  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  22  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  23  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  24  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  25  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  26  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  27  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  28  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  29  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  */
  32
  33 #include <sys/cdefs.h>
  34 __FBSDID("$FreeBSD$");
  35
  36 #include "opt_ddb.h"
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/sysctl.h>
  41 #include <sys/ctype.h>
  42 #include <sys/sysproto.h>
  43 #include <sys/jail.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/mutex.h>
  48 #include <sys/priv.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/refcount.h>
  51 #include <sys/sched.h>
  52 #include <sys/smp.h>
  53 #include <sys/syscallsubr.h>
  54 #include <sys/capsicum.h>
  55 #include <sys/cpuset.h>
  56 #include <sys/domainset.h>
  57 #include <sys/sx.h>
  58 #include <sys/queue.h>
  59 #include <sys/libkern.h>
  60 #include <sys/limits.h>
  61 #include <sys/bus.h>
  62 #include <sys/interrupt.h>
  63 #include <sys/vmmeter.h>
  64
  65 #include <vm/uma.h>
  66 #include <vm/vm.h>
  67 #include <vm/vm_object.h>
  68 #include <vm/vm_page.h>
  69 #include <vm/vm_pageout.h>
  70 #include <vm/vm_extern.h>
  71 #include <vm/vm_param.h>
  72 #include <vm/vm_phys.h>
  73 #include <vm/vm_pagequeue.h>
  74
  75 #ifdef DDB
  76 #include <ddb/ddb.h>
  77 #endif /* DDB */
  78
  79 /*
  80  * cpusets provide a mechanism for creating and manipulating sets of
  81  * processors for the purpose of constraining the scheduling of threads to
  82  * specific processors.
  83  *
  84  * Each process belongs to an identified set, by default this is set 1.  Each
  85  * thread may further restrict the cpus it may run on to a subset of this
  86  * named set.  This creates an anonymous set which other threads and processes
  87  * may not join by number.
  88  *
  89  * The named set is referred to herein as the 'base' set to avoid ambiguity.
  90  * This set is usually a child of a 'root' set while the anonymous set may
  91  * simply be referred to as a mask.  In the syscall api these are referred to
  92  * as the ROOT, CPUSET, and MASK levels where CPUSET is called 'base' here.
  93  *
  94  * Threads inherit their set from their creator whether it be anonymous or
  95  * not.  This means that anonymous sets are immutable because they may be
  96  * shared.  To modify an anonymous set a new set is created with the desired
  97  * mask and the same parent as the existing anonymous set.  This gives the
  98  * illusion of each thread having a private mask.
  99  *
 100  * Via the syscall apis a user may ask to retrieve or modify the root, base,
 101  * or mask that is discovered via a pid, tid, or setid.  Modifying a set
 102  * modifies all numbered and anonymous child sets to comply with the new mask.
 103  * Modifying a pid or tid's mask applies only to that tid but must still
 104  * exist within the assigned parent set.
 105  *
 106  * A thread may not be assigned to a group separate from other threads in
 107  * the process.  This is to remove ambiguity when the setid is queried with
 108  * a pid argument.  There is no other technical limitation.
 109  *
 110  * This somewhat complex arrangement is intended to make it easy for
 111  * applications to query available processors and bind their threads to
 112  * specific processors while also allowing administrators to dynamically
 113  * reprovision by changing sets which apply to groups of processes.
 114  *
 115  * A simple application should not concern itself with sets at all and
 116  * rather apply masks to its own threads via CPU_WHICH_TID and a -1 id
 117  * meaning 'curthread'.  It may query available cpus for that tid with a
 118  * getaffinity call using (CPU_LEVEL_CPUSET, CPU_WHICH_PID, -1, ...).
 119  */
 120
 121 LIST_HEAD(domainlist, domainset);
 122 struct domainset __read_mostly domainset_fixed[MAXMEMDOM];
 123 struct domainset __read_mostly domainset_prefer[MAXMEMDOM];
 124 struct domainset __read_mostly domainset_roundrobin;
 125
 126 static uma_zone_t cpuset_zone;
 127 static uma_zone_t domainset_zone;
 128 static struct mtx cpuset_lock;
 129 static struct setlist cpuset_ids;
 130 static struct domainlist cpuset_domains;
 131 static struct unrhdr *cpuset_unr;
 132 static struct cpuset *cpuset_zero, *cpuset_default, *cpuset_kernel;
 133 static struct domainset domainset0, domainset2;
 134
 135 /* Return the size of cpuset_t at the kernel level */
 136 SYSCTL_INT(_kern_sched, OID_AUTO, cpusetsize, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_CAPRD,
 137     SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(cpuset_t), "sizeof(cpuset_t)");
 138
 139 cpuset_t *cpuset_root;
 140 cpuset_t cpuset_domain[MAXMEMDOM];
 141
 142 static int domainset_valid(const struct domainset *, const struct domainset *);
 143
 144 /*
 145  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.
 146  */
 147 static struct cpuset *
 148 cpuset_getbase(struct cpuset *set)
 149 {
 150
 151         if (set->cs_id == CPUSET_INVALID)
 152                 set = set->cs_parent;
 153         return (set);
 154 }
 155
 156 /*
 157  * Walks up the tree from 'set' to find the root.
 158  */
 159 static struct cpuset *
 160 cpuset_getroot(struct cpuset *set)
 161 {
 162
 163         while ((set->cs_flags & CPU_SET_ROOT) == 0 && set->cs_parent != NULL)
 164                 set = set->cs_parent;
 165         return (set);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Acquire a reference to a cpuset, all pointers must be tracked with refs.
 170  */
 171 struct cpuset *
 172 cpuset_ref(struct cpuset *set)
 173 {
 174
 175         refcount_acquire(&set->cs_ref);
 176         return (set);
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Walks up the tree from 'set' to find the root.  Returns the root
 181  * referenced.
 182  */
 183 static struct cpuset *
 184 cpuset_refroot(struct cpuset *set)
 185 {
 186
 187         return (cpuset_ref(cpuset_getroot(set)));
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Find the first non-anonymous set starting from 'set'.  Returns this set
 192  * referenced.  May return the passed in set with an extra ref if it is
 193  * not anonymous.
 194  */
 195 static struct cpuset *
 196 cpuset_refbase(struct cpuset *set)
 197 {
 198
 199         return (cpuset_ref(cpuset_getbase(set)));
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Release a reference in a context where it is safe to allocate.
 204  */
 205 void
 206 cpuset_rel(struct cpuset *set)
 207 {
 208         cpusetid_t id;
 209
 210         if (refcount_release(&set->cs_ref) == 0)
 211                 return;
 212         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 213         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
 214         id = set->cs_id;
 215         if (id != CPUSET_INVALID)
 216                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 217         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 218         cpuset_rel(set->cs_parent);
 219         uma_zfree(cpuset_zone, set);
 220         if (id != CPUSET_INVALID)
 221                 free_unr(cpuset_unr, id);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Deferred release must be used when in a context that is not safe to
 226  * allocate/free.  This places any unreferenced sets on the list 'head'.
 227  */
 228 static void
 229 cpuset_rel_defer(struct setlist *head, struct cpuset *set)
 230 {
 231
 232         if (refcount_release(&set->cs_ref) == 0)
 233                 return;
 234         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 235         LIST_REMOVE(set, cs_siblings);
 236         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
 237                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 238         LIST_INSERT_HEAD(head, set, cs_link);
 239         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Complete a deferred release.  Removes the set from the list provided to
 244  * cpuset_rel_defer.
 245  */
 246 static void
 247 cpuset_rel_complete(struct cpuset *set)
 248 {
 249         LIST_REMOVE(set, cs_link);
 250         cpuset_rel(set->cs_parent);
 251         uma_zfree(cpuset_zone, set);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Find a set based on an id.  Returns it with a ref.
 256  */
 257 static struct cpuset *
 258 cpuset_lookup(cpusetid_t setid, struct thread *td)
 259 {
 260         struct cpuset *set;
 261
 262         if (setid == CPUSET_INVALID)
 263                 return (NULL);
 264         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 265         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link)
 266                 if (set->cs_id == setid)
 267                         break;
 268         if (set)
 269                 cpuset_ref(set);
 270         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 271
 272         KASSERT(td != NULL, ("[%s:%d] td is NULL", __func__, __LINE__));
 273         if (set != NULL && jailed(td->td_ucred)) {
 274                 struct cpuset *jset, *tset;
 275
 276                 jset = td->td_ucred->cr_prison->pr_cpuset;
 277                 for (tset = set; tset != NULL; tset = tset->cs_parent)
 278                         if (tset == jset)
 279                                 break;
 280                 if (tset == NULL) {
 281                         cpuset_rel(set);
 282                         set = NULL;
 283                 }
 284         }
 285
 286         return (set);
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Create a set in the space provided in 'set' with the provided parameters.
 291  * The set is returned with a single ref.  May return EDEADLK if the set
 292  * will have no valid cpu based on restrictions from the parent.
 293  */
 294 static int
 295 _cpuset_create(struct cpuset *set, struct cpuset *parent,
 296     const cpuset_t *mask, struct domainset *domain, cpusetid_t id)
 297 {
 298
 299         if (domain == NULL)
 300                 domain = parent->cs_domain;
 301         if (mask == NULL)
 302                 mask = &parent->cs_mask;
 303         if (!CPU_OVERLAP(&parent->cs_mask, mask))
 304                 return (EDEADLK);
 305         /* The domain must be prepared ahead of time. */
 306         if (!domainset_valid(parent->cs_domain, domain))
 307                 return (EDEADLK);
 308         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
 309         LIST_INIT(&set->cs_children);
 310         refcount_init(&set->cs_ref, 1);
 311         set->cs_flags = 0;
 312         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 313         set->cs_domain = domain;
 314         CPU_AND(&set->cs_mask, &parent->cs_mask);
 315         set->cs_id = id;
 316         set->cs_parent = cpuset_ref(parent);
 317         LIST_INSERT_HEAD(&parent->cs_children, set, cs_siblings);
 318         if (set->cs_id != CPUSET_INVALID)
 319                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
 320         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 321
 322         return (0);
 323 }
 324
 325 /*
 326  * Create a new non-anonymous set with the requested parent and mask.  May
 327  * return failures if the mask is invalid or a new number can not be
 328  * allocated.
 329  */
 330 static int
 331 cpuset_create(struct cpuset **setp, struct cpuset *parent, const cpuset_t *mask)
 332 {
 333         struct cpuset *set;
 334         cpusetid_t id;
 335         int error;
 336
 337         id = alloc_unr(cpuset_unr);
 338         if (id == -1)
 339                 return (ENFILE);
 340         *setp = set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
 341         error = _cpuset_create(set, parent, mask, NULL, id);
 342         if (error == 0)
 343                 return (0);
 344         free_unr(cpuset_unr, id);
 345         uma_zfree(cpuset_zone, set);
 346
 347         return (error);
 348 }
 349
 350 static void
 351 cpuset_freelist_add(struct setlist *list, int count)
 352 {
 353         struct cpuset *set;
 354         int i;
 355
 356         for (i = 0; i < count; i++) {
 357                 set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
 358                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, cs_link);
 359         }
 360 }
 361
 362 static void
 363 cpuset_freelist_init(struct setlist *list, int count)
 364 {
 365
 366         LIST_INIT(list);
 367         cpuset_freelist_add(list, count);
 368 }
 369
 370 static void
 371 cpuset_freelist_free(struct setlist *list)
 372 {
 373         struct cpuset *set;
 374
 375         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
 376                 LIST_REMOVE(set, cs_link);
 377                 uma_zfree(cpuset_zone, set);
 378         }
 379 }
 380
 381 static void
 382 domainset_freelist_add(struct domainlist *list, int count)
 383 {
 384         struct domainset *set;
 385         int i;
 386
 387         for (i = 0; i < count; i++) {
 388                 set = uma_zalloc(domainset_zone, M_ZERO | M_WAITOK);
 389                 LIST_INSERT_HEAD(list, set, ds_link);
 390         }
 391 }
 392
 393 static void
 394 domainset_freelist_init(struct domainlist *list, int count)
 395 {
 396
 397         LIST_INIT(list);
 398         domainset_freelist_add(list, count);
 399 }
 400
 401 static void
 402 domainset_freelist_free(struct domainlist *list)
 403 {
 404         struct domainset *set;
 405
 406         while ((set = LIST_FIRST(list)) != NULL) {
 407                 LIST_REMOVE(set, ds_link);
 408                 uma_zfree(domainset_zone, set);
 409         }
 410 }
 411
 412 /* Copy a domainset preserving mask and policy. */
 413 static void
 414 domainset_copy(const struct domainset *from, struct domainset *to)
 415 {
 416
 417         DOMAINSET_COPY(&from->ds_mask, &to->ds_mask);
 418         to->ds_policy = from->ds_policy;
 419         to->ds_prefer = from->ds_prefer;
 420 }
 421
 422 /* Return 1 if mask and policy are equal, otherwise 0. */
 423 static int
 424 domainset_equal(const struct domainset *one, const struct domainset *two)
 425 {
 426
 427         return (DOMAINSET_CMP(&one->ds_mask, &two->ds_mask) == 0 &&
 428             one->ds_policy == two->ds_policy &&
 429             one->ds_prefer == two->ds_prefer);
 430 }
 431
 432 /* Return 1 if child is a valid subset of parent. */
 433 static int
 434 domainset_valid(const struct domainset *parent, const struct domainset *child)
 435 {
 436         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 437                 return (DOMAINSET_SUBSET(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
 438         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
 439 }
 440
 441 static int
 442 domainset_restrict(const struct domainset *parent,
 443     const struct domainset *child)
 444 {
 445         if (child->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 446                 return (DOMAINSET_OVERLAP(&parent->ds_mask, &child->ds_mask));
 447         return (DOMAINSET_ISSET(child->ds_prefer, &parent->ds_mask));
 448 }
 449
 450 /*
 451  * Lookup or create a domainset.  The key is provided in ds_mask and
 452  * ds_policy.  If the domainset does not yet exist the storage in
 453  * 'domain' is used to insert.  Otherwise this storage is freed to the
 454  * domainset_zone and the existing domainset is returned.
 455  */
 456 static struct domainset *
 457 _domainset_create(struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
 458 {
 459         struct domainset *ndomain;
 460         int i, j;
 461
 462         KASSERT(domain->ds_cnt <= vm_ndomains,
 463             ("invalid domain count in domainset %p", domain));
 464         KASSERT(domain->ds_policy != DOMAINSET_POLICY_PREFER ||
 465             domain->ds_prefer < vm_ndomains,
 466             ("invalid preferred domain in domains %p", domain));
 467
 468         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 469         LIST_FOREACH(ndomain, &cpuset_domains, ds_link)
 470                 if (domainset_equal(ndomain, domain))
 471                         break;
 472         /*
 473          * If the domain does not yet exist we insert it and initialize
 474          * various iteration helpers which are not part of the key.
 475          */
 476         if (ndomain == NULL) {
 477                 LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_domains, domain, ds_link);
 478                 domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
 479                 for (i = 0, j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
 480                         if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
 481                                 domain->ds_order[j++] = i;
 482         }
 483         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 484         if (ndomain == NULL)
 485                 return (domain);
 486         if (freelist != NULL)
 487                 LIST_INSERT_HEAD(freelist, domain, ds_link);
 488         else
 489                 uma_zfree(domainset_zone, domain);
 490         return (ndomain);
 491
 492 }
 493
 494 /*
 495  * Are any of the domains in the mask empty?  If so, silently
 496  * remove them and update the domainset accordingly.  If only empty
 497  * domains are present, we must return failure.
 498  */
 499 static bool
 500 domainset_empty_vm(struct domainset *domain)
 501 {
 502         domainset_t empty;
 503         int i, j;
 504
 505         DOMAINSET_ZERO(&empty);
 506         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++)
 507                 if (VM_DOMAIN_EMPTY(i))
 508                         DOMAINSET_SET(i, &empty);
 509         if (DOMAINSET_SUBSET(&empty, &domain->ds_mask))
 510                 return (true);
 511
 512         /* Remove empty domains from the set and recompute. */
 513         DOMAINSET_ANDNOT(&domain->ds_mask, &empty);
 514         domain->ds_cnt = DOMAINSET_COUNT(&domain->ds_mask);
 515         for (i = j = 0; i < DOMAINSET_FLS(&domain->ds_mask); i++)
 516                 if (DOMAINSET_ISSET(i, &domain->ds_mask))
 517                         domain->ds_order[j++] = i;
 518
 519         /* Convert a PREFER policy referencing an empty domain to RR. */
 520         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
 521             DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &empty)) {
 522                 domain->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
 523                 domain->ds_prefer = -1;
 524         }
 525
 526         return (false);
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Create or lookup a domainset based on the key held in 'domain'.
 531  */
 532 struct domainset *
 533 domainset_create(const struct domainset *domain)
 534 {
 535         struct domainset *ndomain;
 536
 537         /*
 538          * Validate the policy.  It must specify a useable policy number with
 539          * only valid domains.  Preferred must include the preferred domain
 540          * in the mask.
 541          */
 542         if (domain->ds_policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
 543             domain->ds_policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
 544                 return (NULL);
 545         if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER &&
 546             !DOMAINSET_ISSET(domain->ds_prefer, &domain->ds_mask))
 547                 return (NULL);
 548         if (!DOMAINSET_SUBSET(&domainset0.ds_mask, &domain->ds_mask))
 549                 return (NULL);
 550         ndomain = uma_zalloc(domainset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
 551         domainset_copy(domain, ndomain);
 552         return _domainset_create(ndomain, NULL);
 553 }
 554
 555 /*
 556  * Update thread domainset pointers.
 557  */
 558 static void
 559 domainset_notify(void)
 560 {
 561         struct thread *td;
 562         struct proc *p;
 563
 564         sx_slock(&allproc_lock);
 565         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 566                 PROC_LOCK(p);
 567                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
 568                         PROC_UNLOCK(p);
 569                         continue;
 570                 }
 571                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 572                         thread_lock(td);
 573                         td->td_domain.dr_policy = td->td_cpuset->cs_domain;
 574                         thread_unlock(td);
 575                 }
 576                 PROC_UNLOCK(p);
 577         }
 578         sx_sunlock(&allproc_lock);
 579         kernel_object->domain.dr_policy = cpuset_kernel->cs_domain;
 580 }
 581
 582 /*
 583  * Create a new set that is a subset of a parent.
 584  */
 585 static struct domainset *
 586 domainset_shadow(const struct domainset *pdomain,
 587     const struct domainset *domain, struct domainlist *freelist)
 588 {
 589         struct domainset *ndomain;
 590
 591         ndomain = LIST_FIRST(freelist);
 592         LIST_REMOVE(ndomain, ds_link);
 593
 594         /*
 595          * Initialize the key from the request.
 596          */
 597         domainset_copy(domain, ndomain);
 598
 599         /*
 600          * Restrict the key by the parent.
 601          */
 602         DOMAINSET_AND(&ndomain->ds_mask, &pdomain->ds_mask);
 603
 604         return _domainset_create(ndomain, freelist);
 605 }
 606
 607 /*
 608  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
 609  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
 610  * empty as well as RDONLY flags.
 611  */
 612 static int
 613 cpuset_testupdate(struct cpuset *set, cpuset_t *mask, int check_mask)
 614 {
 615         struct cpuset *nset;
 616         cpuset_t newmask;
 617         int error;
 618
 619         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 620         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
 621                 return (EPERM);
 622         if (check_mask) {
 623                 if (!CPU_OVERLAP(&set->cs_mask, mask))
 624                         return (EDEADLK);
 625                 CPU_COPY(&set->cs_mask, &newmask);
 626                 CPU_AND(&newmask, mask);
 627         } else
 628                 CPU_COPY(mask, &newmask);
 629         error = 0;
 630         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 631                 if ((error = cpuset_testupdate(nset, &newmask, 1)) != 0)
 632                         break;
 633         return (error);
 634 }
 635
 636 /*
 637  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
 638  */
 639 static void
 640 cpuset_update(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
 641 {
 642         struct cpuset *nset;
 643
 644         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 645         CPU_AND(&set->cs_mask, mask);
 646         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 647                 cpuset_update(nset, &set->cs_mask);
 648
 649         return;
 650 }
 651
 652 /*
 653  * Modify the set 'set' to use a copy of the mask provided.  Apply this new
 654  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
 655  * applying the changes.
 656  */
 657 static int
 658 cpuset_modify(struct cpuset *set, cpuset_t *mask)
 659 {
 660         struct cpuset *root;
 661         int error;
 662
 663         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
 664         if (error)
 665                 return (error);
 666         /*
 667          * In case we are called from within the jail
 668          * we do not allow modifying the dedicated root
 669          * cpuset of the jail but may still allow to
 670          * change child sets.
 671          */
 672         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
 673             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
 674                 return (EPERM);
 675         /*
 676          * Verify that we have access to this set of
 677          * cpus.
 678          */
 679         root = cpuset_getroot(set);
 680         mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 681         if (root && !CPU_SUBSET(&root->cs_mask, mask)) {
 682                 error = EINVAL;
 683                 goto out;
 684         }
 685         error = cpuset_testupdate(set, mask, 0);
 686         if (error)
 687                 goto out;
 688         CPU_COPY(mask, &set->cs_mask);
 689         cpuset_update(set, mask);
 690 out:
 691         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 692
 693         return (error);
 694 }
 695
 696 /*
 697  * Recursively check for errors that would occur from applying mask to
 698  * the tree of sets starting at 'set'.  Checks for sets that would become
 699  * empty as well as RDONLY flags.
 700  */
 701 static int
 702 cpuset_testupdate_domain(struct cpuset *set, struct domainset *dset,
 703     struct domainset *orig, int *count, int check_mask)
 704 {
 705         struct cpuset *nset;
 706         struct domainset *domain;
 707         struct domainset newset;
 708         int error;
 709
 710         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 711         if (set->cs_flags & CPU_SET_RDONLY)
 712                 return (EPERM);
 713         domain = set->cs_domain;
 714         domainset_copy(domain, &newset);
 715         if (!domainset_equal(domain, orig)) {
 716                 if (!domainset_restrict(domain, dset))
 717                         return (EDEADLK);
 718                 DOMAINSET_AND(&newset.ds_mask, &dset->ds_mask);
 719                 /* Count the number of domains that are changing. */
 720                 (*count)++;
 721         }
 722         error = 0;
 723         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 724                 if ((error = cpuset_testupdate_domain(nset, &newset, domain,
 725                     count, 1)) != 0)
 726                         break;
 727         return (error);
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Applies the mask 'mask' without checking for empty sets or permissions.
 732  */
 733 static void
 734 cpuset_update_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain,
 735     struct domainset *orig, struct domainlist *domains)
 736 {
 737         struct cpuset *nset;
 738
 739         mtx_assert(&cpuset_lock, MA_OWNED);
 740         /*
 741          * If this domainset has changed from the parent we must calculate
 742          * a new set.  Otherwise it simply inherits from the parent.  When
 743          * we inherit from the parent we get a new mask and policy.  If the
 744          * set is modified from the parent we keep the policy and only
 745          * update the mask.
 746          */
 747         if (set->cs_domain != orig) {
 748                 orig = set->cs_domain;
 749                 set->cs_domain = domainset_shadow(domain, orig, domains);
 750         } else
 751                 set->cs_domain = domain;
 752         LIST_FOREACH(nset, &set->cs_children, cs_siblings)
 753                 cpuset_update_domain(nset, set->cs_domain, orig, domains);
 754
 755         return;
 756 }
 757
 758 /*
 759  * Modify the set 'set' to use a copy the domainset provided.  Apply this new
 760  * mask to restrict all children in the tree.  Checks for validity before
 761  * applying the changes.
 762  */
 763 static int
 764 cpuset_modify_domain(struct cpuset *set, struct domainset *domain)
 765 {
 766         struct domainlist domains;
 767         struct domainset temp;
 768         struct domainset *dset;
 769         struct cpuset *root;
 770         int ndomains, needed;
 771         int error;
 772
 773         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET);
 774         if (error)
 775                 return (error);
 776         /*
 777          * In case we are called from within the jail
 778          * we do not allow modifying the dedicated root
 779          * cpuset of the jail but may still allow to
 780          * change child sets.
 781          */
 782         if (jailed(curthread->td_ucred) &&
 783             set->cs_flags & CPU_SET_ROOT)
 784                 return (EPERM);
 785         domainset_freelist_init(&domains, 0);
 786         domain = domainset_create(domain);
 787         ndomains = needed = 0;
 788         do {
 789                 if (ndomains < needed) {
 790                         domainset_freelist_add(&domains, needed - ndomains);
 791                         ndomains = needed;
 792                 }
 793                 root = cpuset_getroot(set);
 794                 mtx_lock_spin(&cpuset_lock);
 795                 dset = root->cs_domain;
 796                 /*
 797                  * Verify that we have access to this set of domains.
 798                  */
 799                 if (!domainset_valid(dset, domain)) {
 800                         error = EINVAL;
 801                         goto out;
 802                 }
 803                 /*
 804                  * If applying prefer we keep the current set as the fallback.
 805                  */
 806                 if (domain->ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER)
 807                         DOMAINSET_COPY(&set->cs_domain->ds_mask,
 808                             &domain->ds_mask);
 809                 /*
 810                  * Determine whether we can apply this set of domains and
 811                  * how many new domain structures it will require.
 812                  */
 813                 domainset_copy(domain, &temp);
 814                 needed = 0;
 815                 error = cpuset_testupdate_domain(set, &temp, set->cs_domain,
 816                     &needed, 0);
 817                 if (error)
 818                         goto out;
 819         } while (ndomains < needed);
 820         dset = set->cs_domain;
 821         cpuset_update_domain(set, domain, dset, &domains);
 822 out:
 823         mtx_unlock_spin(&cpuset_lock);
 824         domainset_freelist_free(&domains);
 825         if (error == 0)
 826                 domainset_notify();
 827
 828         return (error);
 829 }
 830
 831 /*
 832  * Resolve the 'which' parameter of several cpuset apis.
 833  *
 834  * For WHICH_PID and WHICH_TID return a locked proc and valid proc/tid.  Also
 835  * checks for permission via p_cansched().
 836  *
 837  * For WHICH_SET returns a valid set with a new reference.
 838  *
 839  * -1 may be supplied for any argument to mean the current proc/thread or
 840  * the base set of the current thread.  May fail with ESRCH/EPERM.
 841  */
 842 int
 843 cpuset_which(cpuwhich_t which, id_t id, struct proc **pp, struct thread **tdp,
 844     struct cpuset **setp)
 845 {
 846         struct cpuset *set;
 847         struct thread *td;
 848         struct proc *p;
 849         int error;
 850
 851         *pp = p = NULL;
 852         *tdp = td = NULL;
 853         *setp = set = NULL;
 854         switch (which) {
 855         case CPU_WHICH_PID:
 856                 if (id == -1) {
 857                         PROC_LOCK(curproc);
 858                         p = curproc;
 859                         break;
 860                 }
 861                 if ((p = pfind(id)) == NULL)
 862                         return (ESRCH);
 863                 break;
 864         case CPU_WHICH_TID:
 865                 if (id == -1) {
 866                         PROC_LOCK(curproc);
 867                         p = curproc;
 868                         td = curthread;
 869                         break;
 870                 }
 871                 td = tdfind(id, -1);
 872                 if (td == NULL)
 873                         return (ESRCH);
 874                 p = td->td_proc;
 875                 break;
 876         case CPU_WHICH_CPUSET:
 877                 if (id == -1) {
 878                         thread_lock(curthread);
 879                         set = cpuset_refbase(curthread->td_cpuset);
 880                         thread_unlock(curthread);
 881                 } else
 882                         set = cpuset_lookup(id, curthread);
 883                 if (set) {
 884                         *setp = set;
 885                         return (0);
 886                 }
 887                 return (ESRCH);
 888         case CPU_WHICH_JAIL:
 889         {
 890                 /* Find `set' for prison with given id. */
 891                 struct prison *pr;
 892
 893                 sx_slock(&allprison_lock);
 894                 pr = prison_find_child(curthread->td_ucred->cr_prison, id);
 895                 sx_sunlock(&allprison_lock);
 896                 if (pr == NULL)
 897                         return (ESRCH);
 898                 cpuset_ref(pr->pr_cpuset);
 899                 *setp = pr->pr_cpuset;
 900                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
 901                 return (0);
 902         }
 903         case CPU_WHICH_IRQ:
 904         case CPU_WHICH_DOMAIN:
 905                 return (0);
 906         default:
 907                 return (EINVAL);
 908         }
 909         error = p_cansched(curthread, p);
 910         if (error) {
 911                 PROC_UNLOCK(p);
 912                 return (error);
 913         }
 914         if (td == NULL)
 915                 td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
 916         *pp = p;
 917         *tdp = td;
 918         return (0);
 919 }
 920
 921 static int
 922 cpuset_testshadow(struct cpuset *set, const cpuset_t *mask,
 923     const struct domainset *domain)
 924 {
 925         struct cpuset *parent;
 926         struct domainset *dset;
 927
 928         parent = cpuset_getbase(set);
 929         /*
 930          * If we are restricting a cpu mask it must be a subset of the
 931          * parent or invalid CPUs have been specified.
 932          */
 933         if (mask != NULL && !CPU_SUBSET(&parent->cs_mask, mask))
 934                 return (EINVAL);
 935
 936         /*
 937          * If we are restricting a domain mask it must be a subset of the
 938          * parent or invalid domains have been specified.
 939          */
 940         dset = parent->cs_domain;
 941         if (domain != NULL && !domainset_valid(dset, domain))
 942                 return (EINVAL);
 943
 944         return (0);
 945 }
 946
 947 /*
 948  * Create an anonymous set with the provided mask in the space provided by
 949  * 'nset'.  If the passed in set is anonymous we use its parent otherwise
 950  * the new set is a child of 'set'.
 951  */
 952 static int
 953 cpuset_shadow(struct cpuset *set, struct cpuset **nsetp,
 954    const cpuset_t *mask, const struct domainset *domain,
 955    struct setlist *cpusets, struct domainlist *domains)
 956 {
 957         struct cpuset *parent;
 958         struct cpuset *nset;
 959         struct domainset *dset;
 960         struct domainset *d;
 961         int error;
 962
 963         error = cpuset_testshadow(set, mask, domain);
 964         if (error)
 965                 return (error);
 966
 967         parent = cpuset_getbase(set);
 968         dset = parent->cs_domain;
 969         if (mask == NULL)
 970                 mask = &set->cs_mask;
 971         if (domain != NULL)
 972                 d = domainset_shadow(dset, domain, domains);
 973         else
 974                 d = set->cs_domain;
 975         nset = LIST_FIRST(cpusets);
 976         error = _cpuset_create(nset, parent, mask, d, CPUSET_INVALID);
 977         if (error == 0) {
 978                 LIST_REMOVE(nset, cs_link);
 979                 *nsetp = nset;
 980         }
 981         return (error);
 982 }
 983
 984 static struct cpuset *
 985 cpuset_update_thread(struct thread *td, struct cpuset *nset)
 986 {
 987         struct cpuset *tdset;
 988
 989         tdset = td->td_cpuset;
 990         td->td_cpuset = nset;
 991         td->td_domain.dr_policy = nset->cs_domain;
 992         sched_affinity(td);
 993
 994         return (tdset);
 995 }
 996
 997 static int
 998 cpuset_setproc_test_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
 999     struct domainset *domain)
1000 {
1001         struct cpuset *parent;
1002
1003         parent = cpuset_getbase(tdset);
1004         if (mask == NULL)
1005                 mask = &tdset->cs_mask;
1006         if (domain == NULL)
1007                 domain = tdset->cs_domain;
1008         return cpuset_testshadow(parent, mask, domain);
1009 }
1010
1011 static int
1012 cpuset_setproc_maskthread(struct cpuset *tdset, cpuset_t *mask,
1013     struct domainset *domain, struct cpuset **nsetp,
1014     struct setlist *freelist, struct domainlist *domainlist)
1015 {
1016         struct cpuset *parent;
1017
1018         parent = cpuset_getbase(tdset);
1019         if (mask == NULL)
1020                 mask = &tdset->cs_mask;
1021         if (domain == NULL)
1022                 domain = tdset->cs_domain;
1023         return cpuset_shadow(parent, nsetp, mask, domain, freelist,
1024             domainlist);
1025 }
1026
1027 static int
1028 cpuset_setproc_setthread_mask(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1029     cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1030 {
1031         struct cpuset *parent;
1032
1033         parent = cpuset_getbase(tdset);
1034
1035         /*
1036          * If the thread restricted its mask then apply that same
1037          * restriction to the new set, otherwise take it wholesale.
1038          */
1039         if (CPU_CMP(&tdset->cs_mask, &parent->cs_mask) != 0) {
1040                 CPU_COPY(&tdset->cs_mask, mask);
1041                 CPU_AND(mask, &set->cs_mask);
1042         } else
1043                 CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1044
1045         /*
1046          * If the thread restricted the domain then we apply the
1047          * restriction to the new set but retain the policy.
1048          */
1049         if (tdset->cs_domain != parent->cs_domain) {
1050                 domainset_copy(tdset->cs_domain, domain);
1051                 DOMAINSET_AND(&domain->ds_mask, &set->cs_domain->ds_mask);
1052         } else
1053                 domainset_copy(set->cs_domain, domain);
1054
1055         if (CPU_EMPTY(mask) || DOMAINSET_EMPTY(&domain->ds_mask))
1056                 return (EDEADLK);
1057
1058         return (0);
1059 }
1060
1061 static int
1062 cpuset_setproc_test_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set)
1063 {
1064         struct domainset domain;
1065         cpuset_t mask;
1066
1067         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID)
1068                 return (0);
1069         return cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1070 }
1071
1072 static int
1073 cpuset_setproc_setthread(struct cpuset *tdset, struct cpuset *set,
1074     struct cpuset **nsetp, struct setlist *freelist,
1075     struct domainlist *domainlist)
1076 {
1077         struct domainset domain;
1078         cpuset_t mask;
1079         int error;
1080
1081         /*
1082          * If we're replacing on a thread that has not constrained the
1083          * original set we can simply accept the new set.
1084          */
1085         if (tdset->cs_id != CPUSET_INVALID) {
1086                 *nsetp = cpuset_ref(set);
1087                 return (0);
1088         }
1089         error = cpuset_setproc_setthread_mask(tdset, set, &mask, &domain);
1090         if (error)
1091                 return (error);
1092
1093         return cpuset_shadow(tdset, nsetp, &mask, &domain, freelist,
1094             domainlist);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Handle three cases for updating an entire process.
1099  *
1100  * 1) Set is non-null.  This reparents all anonymous sets to the provided
1101  *    set and replaces all non-anonymous td_cpusets with the provided set.
1102  * 2) Mask is non-null.  This replaces or creates anonymous sets for every
1103  *    thread with the existing base as a parent.
1104  * 3) domain is non-null.  This creates anonymous sets for every thread
1105  *    and replaces the domain set.
1106  *
1107  * This is overly complicated because we can't allocate while holding a
1108  * spinlock and spinlocks must be held while changing and examining thread
1109  * state.
1110  */
1111 static int
1112 cpuset_setproc(pid_t pid, struct cpuset *set, cpuset_t *mask,
1113     struct domainset *domain)
1114 {
1115         struct setlist freelist;
1116         struct setlist droplist;
1117         struct domainlist domainlist;
1118         struct cpuset *nset;
1119         struct thread *td;
1120         struct proc *p;
1121         int threads;
1122         int nfree;
1123         int error;
1124
1125         /*
1126          * The algorithm requires two passes due to locking considerations.
1127          *
1128          * 1) Lookup the process and acquire the locks in the required order.
1129          * 2) If enough cpusets have not been allocated release the locks and
1130          *    allocate them.  Loop.
1131          */
1132         cpuset_freelist_init(&freelist, 1);
1133         domainset_freelist_init(&domainlist, 1);
1134         nfree = 1;
1135         LIST_INIT(&droplist);
1136         nfree = 0;
1137         for (;;) {
1138                 error = cpuset_which(CPU_WHICH_PID, pid, &p, &td, &nset);
1139                 if (error)
1140                         goto out;
1141                 if (nfree >= p->p_numthreads)
1142                         break;
1143                 threads = p->p_numthreads;
1144                 PROC_UNLOCK(p);
1145                 if (nfree < threads) {
1146                         cpuset_freelist_add(&freelist, threads - nfree);
1147                         domainset_freelist_add(&domainlist, threads - nfree);
1148                         nfree = threads;
1149                 }
1150         }
1151         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1152         /*
1153          * Now that the appropriate locks are held and we have enough cpusets,
1154          * make sure the operation will succeed before applying changes. The
1155          * proc lock prevents td_cpuset from changing between calls.
1156          */
1157         error = 0;
1158         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1159                 thread_lock(td);
1160                 if (set != NULL)
1161                         error = cpuset_setproc_test_setthread(td->td_cpuset,
1162                             set);
1163                 else
1164                         error = cpuset_setproc_test_maskthread(td->td_cpuset,
1165                             mask, domain);
1166                 thread_unlock(td);
1167                 if (error)
1168                         goto unlock_out;
1169         }
1170         /*
1171          * Replace each thread's cpuset while using deferred release.  We
1172          * must do this because the thread lock must be held while operating
1173          * on the thread and this limits the type of operations allowed.
1174          */
1175         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1176                 thread_lock(td);
1177                 if (set != NULL)
1178                         error = cpuset_setproc_setthread(td->td_cpuset, set,
1179                             &nset, &freelist, &domainlist);
1180                 else
1181                         error = cpuset_setproc_maskthread(td->td_cpuset, mask,
1182                             domain, &nset, &freelist, &domainlist);
1183                 if (error) {
1184                         thread_unlock(td);
1185                         break;
1186                 }
1187                 cpuset_rel_defer(&droplist, cpuset_update_thread(td, nset));
1188                 thread_unlock(td);
1189         }
1190 unlock_out:
1191         PROC_UNLOCK(p);
1192 out:
1193         while ((nset = LIST_FIRST(&droplist)) != NULL)
1194                 cpuset_rel_complete(nset);
1195         cpuset_freelist_free(&freelist);
1196         domainset_freelist_free(&domainlist);
1197         return (error);
1198 }
1199
1200 static int
1201 bitset_strprint(char *buf, size_t bufsiz, const struct bitset *set, int setlen)
1202 {
1203         size_t bytes;
1204         int i, once;
1205         char *p;
1206
1207         once = 0;
1208         p = buf;
1209         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1210                 if (once != 0) {
1211                         if (bufsiz < 1)
1212                                 return (0);
1213                         *p = ',';
1214                         p++;
1215                         bufsiz--;
1216                 } else
1217                         once = 1;
1218                 if (bufsiz < sizeof(__STRING(ULONG_MAX)))
1219                         return (0);
1220                 bytes = snprintf(p, bufsiz, "%lx", set->__bits[i]);
1221                 p += bytes;
1222                 bufsiz -= bytes;
1223         }
1224         return (p - buf);
1225 }
1226
1227 static int
1228 bitset_strscan(struct bitset *set, int setlen, const char *buf)
1229 {
1230         int i, ret;
1231         const char *p;
1232
1233         BIT_ZERO(setlen, set);
1234         p = buf;
1235         for (i = 0; i < __bitset_words(setlen); i++) {
1236                 if (*p == ',') {
1237                         p++;
1238                         continue;
1239                 }
1240                 ret = sscanf(p, "%lx", &set->__bits[i]);
1241                 if (ret == 0 || ret == -1)
1242                         break;
1243                 while (isxdigit(*p))
1244                         p++;
1245         }
1246         return (p - buf);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Return a string representing a valid layout for a cpuset_t object.
1251  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1252  */
1253 char *
1254 cpusetobj_strprint(char *buf, const cpuset_t *set)
1255 {
1256
1257         bitset_strprint(buf, CPUSETBUFSIZ, (const struct bitset *)set,
1258             CPU_SETSIZE);
1259         return (buf);
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Build a valid cpuset_t object from a string representation.
1264  * It expects an incoming buffer at least sized as CPUSETBUFSIZ.
1265  */
1266 int
1267 cpusetobj_strscan(cpuset_t *set, const char *buf)
1268 {
1269         char p;
1270
1271         if (strlen(buf) > CPUSETBUFSIZ - 1)
1272                 return (-1);
1273
1274         p = buf[bitset_strscan((struct bitset *)set, CPU_SETSIZE, buf)];
1275         if (p != '\0')
1276                 return (-1);
1277
1278         return (0);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Handle a domainset specifier in the sysctl tree.  A poiner to a pointer to
1283  * a domainset is in arg1.  If the user specifies a valid domainset the
1284  * pointer is updated.
1285  *
1286  * Format is:
1287  * hex mask word 0,hex mask word 1,...:decimal policy:decimal preferred
1288  */
1289 int
1290 sysctl_handle_domainset(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1291 {
1292         char buf[DOMAINSETBUFSIZ];
1293         struct domainset *dset;
1294         struct domainset key;
1295         int policy, prefer, error;
1296         char *p;
1297
1298         dset = *(struct domainset **)arg1;
1299         error = 0;
1300
1301         if (dset != NULL) {
1302                 p = buf + bitset_strprint(buf, DOMAINSETBUFSIZ,
1303                     (const struct bitset *)&dset->ds_mask, DOMAINSET_SETSIZE);
1304                 sprintf(p, ":%d:%d", dset->ds_policy, dset->ds_prefer);
1305         } else
1306                 sprintf(buf, "<NULL>");
1307         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
1308         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1309                 return (error);
1310
1311         /*
1312          * Read in and validate the string.
1313          */
1314         memset(&key, 0, sizeof(key));
1315         p = &buf[bitset_strscan((struct bitset *)&key.ds_mask,
1316             DOMAINSET_SETSIZE, buf)];
1317         if (p == buf)
1318                 return (EINVAL);
1319         if (sscanf(p, ":%d:%d", &policy, &prefer) != 2)
1320                 return (EINVAL);
1321         key.ds_policy = policy;
1322         key.ds_prefer = prefer;
1323
1324         /* Domainset_create() validates the policy.*/
1325         dset = domainset_create(&key);
1326         if (dset == NULL)
1327                 return (EINVAL);
1328         *(struct domainset **)arg1 = dset;
1329
1330         return (error);
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Apply an anonymous mask or a domain to a single thread.
1335  */
1336 static int
1337 _cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask, struct domainset *domain)
1338 {
1339         struct setlist cpusets;
1340         struct domainlist domainlist;
1341         struct cpuset *nset;
1342         struct cpuset *set;
1343         struct thread *td;
1344         struct proc *p;
1345         int error;
1346
1347         cpuset_freelist_init(&cpusets, 1);
1348         domainset_freelist_init(&domainlist, domain != NULL);
1349         error = cpuset_which(CPU_WHICH_TID, id, &p, &td, &set);
1350         if (error)
1351                 goto out;
1352         set = NULL;
1353         thread_lock(td);
1354         error = cpuset_shadow(td->td_cpuset, &nset, mask, domain,
1355             &cpusets, &domainlist);
1356         if (error == 0)
1357                 set = cpuset_update_thread(td, nset);
1358         thread_unlock(td);
1359         PROC_UNLOCK(p);
1360         if (set)
1361                 cpuset_rel(set);
1362 out:
1363         cpuset_freelist_free(&cpusets);
1364         domainset_freelist_free(&domainlist);
1365         return (error);
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Apply an anonymous mask to a single thread.
1370  */
1371 int
1372 cpuset_setthread(lwpid_t id, cpuset_t *mask)
1373 {
1374
1375         return _cpuset_setthread(id, mask, NULL);
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Apply new cpumask to the ithread.
1380  */
1381 int
1382 cpuset_setithread(lwpid_t id, int cpu)
1383 {
1384         cpuset_t mask;
1385
1386         CPU_ZERO(&mask);
1387         if (cpu == NOCPU)
1388                 CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
1389         else
1390                 CPU_SET(cpu, &mask);
1391         return _cpuset_setthread(id, &mask, NULL);
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Initialize static domainsets after NUMA information is available.  This is
1396  * called before memory allocators are initialized.
1397  */
1398 void
1399 domainset_init(void)
1400 {
1401         struct domainset *dset;
1402         int i;
1403
1404         dset = &domainset_roundrobin;
1405         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1406         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1407         dset->ds_prefer = -1;
1408         _domainset_create(dset, NULL);
1409
1410         for (i = 0; i < vm_ndomains; i++) {
1411                 dset = &domainset_fixed[i];
1412                 DOMAINSET_ZERO(&dset->ds_mask);
1413                 DOMAINSET_SET(i, &dset->ds_mask);
1414                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_ROUNDROBIN;
1415                 _domainset_create(dset, NULL);
1416
1417                 dset = &domainset_prefer[i];
1418                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1419                 dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_PREFER;
1420                 dset->ds_prefer = i;
1421                 _domainset_create(dset, NULL);
1422         }
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Create the domainset for cpuset 0, 1 and cpuset 2.
1427  */
1428 void
1429 domainset_zero(void)
1430 {
1431         struct domainset *dset, *tmp;
1432
1433         mtx_init(&cpuset_lock, "cpuset", NULL, MTX_SPIN | MTX_RECURSE);
1434
1435         dset = &domainset0;
1436         DOMAINSET_COPY(&all_domains, &dset->ds_mask);
1437         dset->ds_policy = DOMAINSET_POLICY_FIRSTTOUCH;
1438         dset->ds_prefer = -1;
1439         curthread->td_domain.dr_policy = _domainset_create(dset, NULL);
1440
1441         domainset_copy(dset, &domainset2);
1442         domainset2.ds_policy = DOMAINSET_POLICY_INTERLEAVE;
1443         kernel_object->domain.dr_policy = _domainset_create(&domainset2, NULL);
1444
1445         /* Remove empty domains from the global policies. */
1446         LIST_FOREACH_SAFE(dset, &cpuset_domains, ds_link, tmp)
1447                 if (domainset_empty_vm(dset))
1448                         LIST_REMOVE(dset, ds_link);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Creates system-wide cpusets and the cpuset for thread0 including three
1453  * sets:
1454  *
1455  * 0 - The root set which should represent all valid processors in the
1456  *     system.  It is initially created with a mask of all processors
1457  *     because we don't know what processors are valid until cpuset_init()
1458  *     runs.  This set is immutable.
1459  * 1 - The default set which all processes are a member of until changed.
1460  *     This allows an administrator to move all threads off of given cpus to
1461  *     dedicate them to high priority tasks or save power etc.
1462  * 2 - The kernel set which allows restriction and policy to be applied only
1463  *     to kernel threads and the kernel_object.
1464  */
1465 struct cpuset *
1466 cpuset_thread0(void)
1467 {
1468         struct cpuset *set;
1469         int i;
1470         int error __unused;
1471
1472         cpuset_zone = uma_zcreate("cpuset", sizeof(struct cpuset), NULL, NULL,
1473             NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1474         domainset_zone = uma_zcreate("domainset", sizeof(struct domainset),
1475             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
1476
1477         /*
1478          * Create the root system set (0) for the whole machine.  Doesn't use
1479          * cpuset_create() due to NULL parent.
1480          */
1481         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1482         CPU_COPY(&all_cpus, &set->cs_mask);
1483         LIST_INIT(&set->cs_children);
1484         LIST_INSERT_HEAD(&cpuset_ids, set, cs_link);
1485         set->cs_ref = 1;
1486         set->cs_flags = CPU_SET_ROOT | CPU_SET_RDONLY;
1487         set->cs_domain = &domainset0;
1488         cpuset_zero = set;
1489         cpuset_root = &set->cs_mask;
1490
1491         /*
1492          * Now derive a default (1), modifiable set from that to give out.
1493          */
1494         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1495         error = _cpuset_create(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 1);
1496         KASSERT(error == 0, ("Error creating default set: %d\n", error));
1497         cpuset_default = set;
1498         /*
1499          * Create the kernel set (2).
1500          */
1501         set = uma_zalloc(cpuset_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1502         error = _cpuset_create(set, cpuset_zero, NULL, NULL, 2);
1503         KASSERT(error == 0, ("Error creating kernel set: %d\n", error));
1504         set->cs_domain = &domainset2;
1505         cpuset_kernel = set;
1506
1507         /*
1508          * Initialize the unit allocator. 0 and 1 are allocated above.
1509          */
1510         cpuset_unr = new_unrhdr(3, INT_MAX, NULL);
1511
1512         /*
1513          * If MD code has not initialized per-domain cpusets, place all
1514          * CPUs in domain 0.
1515          */
1516         for (i = 0; i < MAXMEMDOM; i++)
1517                 if (!CPU_EMPTY(&cpuset_domain[i]))
1518                         goto domains_set;
1519         CPU_COPY(&all_cpus, &cpuset_domain[0]);
1520 domains_set:
1521
1522         return (cpuset_default);
1523 }
1524
1525 void
1526 cpuset_kernthread(struct thread *td)
1527 {
1528         struct cpuset *set;
1529
1530         thread_lock(td);
1531         set = td->td_cpuset;
1532         td->td_cpuset = cpuset_ref(cpuset_kernel);
1533         thread_unlock(td);
1534         cpuset_rel(set);
1535 }
1536
1537 /*
1538  * Create a cpuset, which would be cpuset_create() but
1539  * mark the new 'set' as root.
1540  *
1541  * We are not going to reparent the td to it.  Use cpuset_setproc_update_set()
1542  * for that.
1543  *
1544  * In case of no error, returns the set in *setp locked with a reference.
1545  */
1546 int
1547 cpuset_create_root(struct prison *pr, struct cpuset **setp)
1548 {
1549         struct cpuset *set;
1550         int error;
1551
1552         KASSERT(pr != NULL, ("[%s:%d] invalid pr", __func__, __LINE__));
1553         KASSERT(setp != NULL, ("[%s:%d] invalid setp", __func__, __LINE__));
1554
1555         error = cpuset_create(setp, pr->pr_cpuset, &pr->pr_cpuset->cs_mask);
1556         if (error)
1557                 return (error);
1558
1559         KASSERT(*setp != NULL, ("[%s:%d] cpuset_create returned invalid data",
1560             __func__, __LINE__));
1561
1562         /* Mark the set as root. */
1563         set = *setp;
1564         set->cs_flags |= CPU_SET_ROOT;
1565
1566         return (0);
1567 }
1568
1569 int
1570 cpuset_setproc_update_set(struct proc *p, struct cpuset *set)
1571 {
1572         int error;
1573
1574         KASSERT(p != NULL, ("[%s:%d] invalid proc", __func__, __LINE__));
1575         KASSERT(set != NULL, ("[%s:%d] invalid set", __func__, __LINE__));
1576
1577         cpuset_ref(set);
1578         error = cpuset_setproc(p->p_pid, set, NULL, NULL);
1579         if (error)
1580                 return (error);
1581         cpuset_rel(set);
1582         return (0);
1583 }
1584
1585 /*
1586  * In Capability mode, the only accesses that are permitted are to the current
1587  * thread and process' CPU and domain sets.
1588  */
1589 static int
1590 cpuset_check_capabilities(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1591     id_t id)
1592 {
1593         if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
1594                 if (level != CPU_LEVEL_WHICH)
1595                         return (ECAPMODE);
1596                 if (which != CPU_WHICH_TID && which != CPU_WHICH_PID)
1597                         return (ECAPMODE);
1598                 if (id != -1)
1599                         return (ECAPMODE);
1600         }
1601         return (0);
1602 }
1603
1604 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1605 struct cpuset_args {
1606         cpusetid_t      *setid;
1607 };
1608 #endif
1609 int
1610 sys_cpuset(struct thread *td, struct cpuset_args *uap)
1611 {
1612         struct cpuset *root;
1613         struct cpuset *set;
1614         int error;
1615
1616         thread_lock(td);
1617         root = cpuset_refroot(td->td_cpuset);
1618         thread_unlock(td);
1619         error = cpuset_create(&set, root, &root->cs_mask);
1620         cpuset_rel(root);
1621         if (error)
1622                 return (error);
1623         error = copyout(&set->cs_id, uap->setid, sizeof(set->cs_id));
1624         if (error == 0)
1625                 error = cpuset_setproc(-1, set, NULL, NULL);
1626         cpuset_rel(set);
1627         return (error);
1628 }
1629
1630 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1631 struct cpuset_setid_args {
1632         cpuwhich_t      which;
1633         id_t            id;
1634         cpusetid_t      setid;
1635 };
1636 #endif
1637 int
1638 sys_cpuset_setid(struct thread *td, struct cpuset_setid_args *uap)
1639 {
1640
1641         return (kern_cpuset_setid(td, uap->which, uap->id, uap->setid));
1642 }
1643
1644 int
1645 kern_cpuset_setid(struct thread *td, cpuwhich_t which,
1646     id_t id, cpusetid_t setid)
1647 {
1648         struct cpuset *set;
1649         int error;
1650
1651         /*
1652          * Presently we only support per-process sets.
1653          */
1654         if (which != CPU_WHICH_PID)
1655                 return (EINVAL);
1656         set = cpuset_lookup(setid, td);
1657         if (set == NULL)
1658                 return (ESRCH);
1659         error = cpuset_setproc(id, set, NULL, NULL);
1660         cpuset_rel(set);
1661         return (error);
1662 }
1663
1664 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1665 struct cpuset_getid_args {
1666         cpulevel_t      level;
1667         cpuwhich_t      which;
1668         id_t            id;
1669         cpusetid_t      *setid;
1670 };
1671 #endif
1672 int
1673 sys_cpuset_getid(struct thread *td, struct cpuset_getid_args *uap)
1674 {
1675
1676         return (kern_cpuset_getid(td, uap->level, uap->which, uap->id,
1677             uap->setid));
1678 }
1679
1680 int
1681 kern_cpuset_getid(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1682     id_t id, cpusetid_t *setid)
1683 {
1684         struct cpuset *nset;
1685         struct cpuset *set;
1686         struct thread *ttd;
1687         struct proc *p;
1688         cpusetid_t tmpid;
1689         int error;
1690
1691         if (level == CPU_LEVEL_WHICH && which != CPU_WHICH_CPUSET)
1692                 return (EINVAL);
1693         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1694         if (error)
1695                 return (error);
1696         switch (which) {
1697         case CPU_WHICH_TID:
1698         case CPU_WHICH_PID:
1699                 thread_lock(ttd);
1700                 set = cpuset_refbase(ttd->td_cpuset);
1701                 thread_unlock(ttd);
1702                 PROC_UNLOCK(p);
1703                 break;
1704         case CPU_WHICH_CPUSET:
1705         case CPU_WHICH_JAIL:
1706                 break;
1707         case CPU_WHICH_IRQ:
1708         case CPU_WHICH_DOMAIN:
1709                 return (EINVAL);
1710         }
1711         switch (level) {
1712         case CPU_LEVEL_ROOT:
1713                 nset = cpuset_refroot(set);
1714                 cpuset_rel(set);
1715                 set = nset;
1716                 break;
1717         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1718                 break;
1719         case CPU_LEVEL_WHICH:
1720                 break;
1721         }
1722         tmpid = set->cs_id;
1723         cpuset_rel(set);
1724         if (error == 0)
1725                 error = copyout(&tmpid, setid, sizeof(tmpid));
1726
1727         return (error);
1728 }
1729
1730 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1731 struct cpuset_getaffinity_args {
1732         cpulevel_t      level;
1733         cpuwhich_t      which;
1734         id_t            id;
1735         size_t          cpusetsize;
1736         cpuset_t        *mask;
1737 };
1738 #endif
1739 int
1740 sys_cpuset_getaffinity(struct thread *td, struct cpuset_getaffinity_args *uap)
1741 {
1742
1743         return (kern_cpuset_getaffinity(td, uap->level, uap->which,
1744             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1745 }
1746
1747 int
1748 kern_cpuset_getaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1749     id_t id, size_t cpusetsize, cpuset_t *maskp)
1750 {
1751         struct thread *ttd;
1752         struct cpuset *nset;
1753         struct cpuset *set;
1754         struct proc *p;
1755         cpuset_t *mask;
1756         int error;
1757         size_t size;
1758
1759         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1760                 return (ERANGE);
1761         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1762         if (error != 0)
1763                 return (error);
1764         size = cpusetsize;
1765         mask = malloc(size, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1766         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1767         if (error)
1768                 goto out;
1769         switch (level) {
1770         case CPU_LEVEL_ROOT:
1771         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1772                 switch (which) {
1773                 case CPU_WHICH_TID:
1774                 case CPU_WHICH_PID:
1775                         thread_lock(ttd);
1776                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1777                         thread_unlock(ttd);
1778                         break;
1779                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1780                 case CPU_WHICH_JAIL:
1781                         break;
1782                 case CPU_WHICH_IRQ:
1783                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1784                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1785                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1786                         error = EINVAL;
1787                         goto out;
1788                 }
1789                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
1790                         nset = cpuset_refroot(set);
1791                 else
1792                         nset = cpuset_refbase(set);
1793                 CPU_COPY(&nset->cs_mask, mask);
1794                 cpuset_rel(nset);
1795                 break;
1796         case CPU_LEVEL_WHICH:
1797                 switch (which) {
1798                 case CPU_WHICH_TID:
1799                         thread_lock(ttd);
1800                         CPU_COPY(&ttd->td_cpuset->cs_mask, mask);
1801                         thread_unlock(ttd);
1802                         break;
1803                 case CPU_WHICH_PID:
1804                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
1805                                 thread_lock(ttd);
1806                                 CPU_OR(mask, &ttd->td_cpuset->cs_mask);
1807                                 thread_unlock(ttd);
1808                         }
1809                         break;
1810                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1811                 case CPU_WHICH_JAIL:
1812                         CPU_COPY(&set->cs_mask, mask);
1813                         break;
1814                 case CPU_WHICH_IRQ:
1815                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1816                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1817                         error = intr_getaffinity(id, which, mask);
1818                         break;
1819                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1820                         if (id < 0 || id >= MAXMEMDOM)
1821                                 error = ESRCH;
1822                         else
1823                                 CPU_COPY(&cpuset_domain[id], mask);
1824                         break;
1825                 }
1826                 break;
1827         default:
1828                 error = EINVAL;
1829                 break;
1830         }
1831         if (set)
1832                 cpuset_rel(set);
1833         if (p)
1834                 PROC_UNLOCK(p);
1835         if (error == 0)
1836                 error = copyout(mask, maskp, size);
1837 out:
1838         free(mask, M_TEMP);
1839         return (error);
1840 }
1841
1842 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1843 struct cpuset_setaffinity_args {
1844         cpulevel_t      level;
1845         cpuwhich_t      which;
1846         id_t            id;
1847         size_t          cpusetsize;
1848         const cpuset_t  *mask;
1849 };
1850 #endif
1851 int
1852 sys_cpuset_setaffinity(struct thread *td, struct cpuset_setaffinity_args *uap)
1853 {
1854
1855         return (kern_cpuset_setaffinity(td, uap->level, uap->which,
1856             uap->id, uap->cpusetsize, uap->mask));
1857 }
1858
1859 int
1860 kern_cpuset_setaffinity(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1861     id_t id, size_t cpusetsize, const cpuset_t *maskp)
1862 {
1863         struct cpuset *nset;
1864         struct cpuset *set;
1865         struct thread *ttd;
1866         struct proc *p;
1867         cpuset_t *mask;
1868         int error;
1869
1870         if (cpusetsize < sizeof(cpuset_t) || cpusetsize > CPU_MAXSIZE / NBBY)
1871                 return (ERANGE);
1872         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1873         if (error != 0)
1874                 return (error);
1875         mask = malloc(cpusetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1876         error = copyin(maskp, mask, cpusetsize);
1877         if (error)
1878                 goto out;
1879         /*
1880          * Verify that no high bits are set.
1881          */
1882         if (cpusetsize > sizeof(cpuset_t)) {
1883                 char *end;
1884                 char *cp;
1885
1886                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
1887                 end += cpusetsize;
1888                 cp += sizeof(cpuset_t);
1889                 while (cp != end)
1890                         if (*cp++ != 0) {
1891                                 error = EINVAL;
1892                                 goto out;
1893                         }
1894
1895         }
1896         switch (level) {
1897         case CPU_LEVEL_ROOT:
1898         case CPU_LEVEL_CPUSET:
1899                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1900                 if (error)
1901                         break;
1902                 switch (which) {
1903                 case CPU_WHICH_TID:
1904                 case CPU_WHICH_PID:
1905                         thread_lock(ttd);
1906                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
1907                         thread_unlock(ttd);
1908                         PROC_UNLOCK(p);
1909                         break;
1910                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1911                 case CPU_WHICH_JAIL:
1912                         break;
1913                 case CPU_WHICH_IRQ:
1914                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1915                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1916                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
1917                         error = EINVAL;
1918                         goto out;
1919                 }
1920                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
1921                         nset = cpuset_refroot(set);
1922                 else
1923                         nset = cpuset_refbase(set);
1924                 error = cpuset_modify(nset, mask);
1925                 cpuset_rel(nset);
1926                 cpuset_rel(set);
1927                 break;
1928         case CPU_LEVEL_WHICH:
1929                 switch (which) {
1930                 case CPU_WHICH_TID:
1931                         error = cpuset_setthread(id, mask);
1932                         break;
1933                 case CPU_WHICH_PID:
1934                         error = cpuset_setproc(id, NULL, mask, NULL);
1935                         break;
1936                 case CPU_WHICH_CPUSET:
1937                 case CPU_WHICH_JAIL:
1938                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
1939                         if (error == 0) {
1940                                 error = cpuset_modify(set, mask);
1941                                 cpuset_rel(set);
1942                         }
1943                         break;
1944                 case CPU_WHICH_IRQ:
1945                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
1946                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
1947                         error = intr_setaffinity(id, which, mask);
1948                         break;
1949                 default:
1950                         error = EINVAL;
1951                         break;
1952                 }
1953                 break;
1954         default:
1955                 error = EINVAL;
1956                 break;
1957         }
1958 out:
1959         free(mask, M_TEMP);
1960         return (error);
1961 }
1962
1963 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1964 struct cpuset_getdomain_args {
1965         cpulevel_t      level;
1966         cpuwhich_t      which;
1967         id_t            id;
1968         size_t          domainsetsize;
1969         domainset_t     *mask;
1970         int             *policy;
1971 };
1972 #endif
1973 int
1974 sys_cpuset_getdomain(struct thread *td, struct cpuset_getdomain_args *uap)
1975 {
1976
1977         return (kern_cpuset_getdomain(td, uap->level, uap->which,
1978             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
1979 }
1980
1981 int
1982 kern_cpuset_getdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
1983     id_t id, size_t domainsetsize, domainset_t *maskp, int *policyp)
1984 {
1985         struct domainset outset;
1986         struct thread *ttd;
1987         struct cpuset *nset;
1988         struct cpuset *set;
1989         struct domainset *dset;
1990         struct proc *p;
1991         domainset_t *mask;
1992         int error;
1993
1994         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
1995             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
1996                 return (ERANGE);
1997         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
1998         if (error != 0)
1999                 return (error);
2000         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2001         bzero(&outset, sizeof(outset));
2002         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2003         if (error)
2004                 goto out;
2005         switch (level) {
2006         case CPU_LEVEL_ROOT:
2007         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2008                 switch (which) {
2009                 case CPU_WHICH_TID:
2010                 case CPU_WHICH_PID:
2011                         thread_lock(ttd);
2012                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2013                         thread_unlock(ttd);
2014                         break;
2015                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2016                 case CPU_WHICH_JAIL:
2017                         break;
2018                 case CPU_WHICH_IRQ:
2019                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2020                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2021                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2022                         error = EINVAL;
2023                         goto out;
2024                 }
2025                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2026                         nset = cpuset_refroot(set);
2027                 else
2028                         nset = cpuset_refbase(set);
2029                 domainset_copy(nset->cs_domain, &outset);
2030                 cpuset_rel(nset);
2031                 break;
2032         case CPU_LEVEL_WHICH:
2033                 switch (which) {
2034                 case CPU_WHICH_TID:
2035                         thread_lock(ttd);
2036                         domainset_copy(ttd->td_cpuset->cs_domain, &outset);
2037                         thread_unlock(ttd);
2038                         break;
2039                 case CPU_WHICH_PID:
2040                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, ttd) {
2041                                 thread_lock(ttd);
2042                                 dset = ttd->td_cpuset->cs_domain;
2043                                 /* Show all domains in the proc. */
2044                                 DOMAINSET_OR(&outset.ds_mask, &dset->ds_mask);
2045                                 /* Last policy wins. */
2046                                 outset.ds_policy = dset->ds_policy;
2047                                 outset.ds_prefer = dset->ds_prefer;
2048                                 thread_unlock(ttd);
2049                         }
2050                         break;
2051                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2052                 case CPU_WHICH_JAIL:
2053                         domainset_copy(set->cs_domain, &outset);
2054                         break;
2055                 case CPU_WHICH_IRQ:
2056                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2057                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2058                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2059                         error = EINVAL;
2060                         break;
2061                 }
2062                 break;
2063         default:
2064                 error = EINVAL;
2065                 break;
2066         }
2067         if (set)
2068                 cpuset_rel(set);
2069         if (p)
2070                 PROC_UNLOCK(p);
2071         /*
2072          * Translate prefer into a set containing only the preferred domain,
2073          * not the entire fallback set.
2074          */
2075         if (outset.ds_policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2076                 DOMAINSET_ZERO(&outset.ds_mask);
2077                 DOMAINSET_SET(outset.ds_prefer, &outset.ds_mask);
2078         }
2079         DOMAINSET_COPY(&outset.ds_mask, mask);
2080         if (error == 0)
2081                 error = copyout(mask, maskp, domainsetsize);
2082         if (error == 0)
2083                 if (suword32(policyp, outset.ds_policy) != 0)
2084                         error = EFAULT;
2085 out:
2086         free(mask, M_TEMP);
2087         return (error);
2088 }
2089
2090 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
2091 struct cpuset_setdomain_args {
2092         cpulevel_t      level;
2093         cpuwhich_t      which;
2094         id_t            id;
2095         size_t          domainsetsize;
2096         domainset_t     *mask;
2097         int             policy;
2098 };
2099 #endif
2100 int
2101 sys_cpuset_setdomain(struct thread *td, struct cpuset_setdomain_args *uap)
2102 {
2103
2104         return (kern_cpuset_setdomain(td, uap->level, uap->which,
2105             uap->id, uap->domainsetsize, uap->mask, uap->policy));
2106 }
2107
2108 int
2109 kern_cpuset_setdomain(struct thread *td, cpulevel_t level, cpuwhich_t which,
2110     id_t id, size_t domainsetsize, const domainset_t *maskp, int policy)
2111 {
2112         struct cpuset *nset;
2113         struct cpuset *set;
2114         struct thread *ttd;
2115         struct proc *p;
2116         struct domainset domain;
2117         domainset_t *mask;
2118         int error;
2119
2120         if (domainsetsize < sizeof(domainset_t) ||
2121             domainsetsize > DOMAINSET_MAXSIZE / NBBY)
2122                 return (ERANGE);
2123         if (policy <= DOMAINSET_POLICY_INVALID ||
2124             policy > DOMAINSET_POLICY_MAX)
2125                 return (EINVAL);
2126         error = cpuset_check_capabilities(td, level, which, id);
2127         if (error != 0)
2128                 return (error);
2129         memset(&domain, 0, sizeof(domain));
2130         mask = malloc(domainsetsize, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
2131         error = copyin(maskp, mask, domainsetsize);
2132         if (error)
2133                 goto out;
2134         /*
2135          * Verify that no high bits are set.
2136          */
2137         if (domainsetsize > sizeof(domainset_t)) {
2138                 char *end;
2139                 char *cp;
2140
2141                 end = cp = (char *)&mask->__bits;
2142                 end += domainsetsize;
2143                 cp += sizeof(domainset_t);
2144                 while (cp != end)
2145                         if (*cp++ != 0) {
2146                                 error = EINVAL;
2147                                 goto out;
2148                         }
2149
2150         }
2151         DOMAINSET_COPY(mask, &domain.ds_mask);
2152         domain.ds_policy = policy;
2153
2154         /*
2155          * Sanitize the provided mask.
2156          */
2157         if (!DOMAINSET_SUBSET(&all_domains, &domain.ds_mask)) {
2158                 error = EINVAL;
2159                 goto out;
2160         }
2161
2162         /* Translate preferred policy into a mask and fallback. */
2163         if (policy == DOMAINSET_POLICY_PREFER) {
2164                 /* Only support a single preferred domain. */
2165                 if (DOMAINSET_COUNT(&domain.ds_mask) != 1) {
2166                         error = EINVAL;
2167                         goto out;
2168                 }
2169                 domain.ds_prefer = DOMAINSET_FFS(&domain.ds_mask) - 1;
2170                 /* This will be constrained by domainset_shadow(). */
2171                 DOMAINSET_COPY(&all_domains, &domain.ds_mask);
2172         }
2173
2174         /*
2175          * When given an impossible policy, fall back to interleaving
2176          * across all domains.
2177          */
2178         if (domainset_empty_vm(&domain))
2179                 domainset_copy(&domainset2, &domain);
2180
2181         switch (level) {
2182         case CPU_LEVEL_ROOT:
2183         case CPU_LEVEL_CPUSET:
2184                 error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2185                 if (error)
2186                         break;
2187                 switch (which) {
2188                 case CPU_WHICH_TID:
2189                 case CPU_WHICH_PID:
2190                         thread_lock(ttd);
2191                         set = cpuset_ref(ttd->td_cpuset);
2192                         thread_unlock(ttd);
2193                         PROC_UNLOCK(p);
2194                         break;
2195                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2196                 case CPU_WHICH_JAIL:
2197                         break;
2198                 case CPU_WHICH_IRQ:
2199                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2200                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2201                 case CPU_WHICH_DOMAIN:
2202                         error = EINVAL;
2203                         goto out;
2204                 }
2205                 if (level == CPU_LEVEL_ROOT)
2206                         nset = cpuset_refroot(set);
2207                 else
2208                         nset = cpuset_refbase(set);
2209                 error = cpuset_modify_domain(nset, &domain);
2210                 cpuset_rel(nset);
2211                 cpuset_rel(set);
2212                 break;
2213         case CPU_LEVEL_WHICH:
2214                 switch (which) {
2215                 case CPU_WHICH_TID:
2216                         error = _cpuset_setthread(id, NULL, &domain);
2217                         break;
2218                 case CPU_WHICH_PID:
2219                         error = cpuset_setproc(id, NULL, NULL, &domain);
2220                         break;
2221                 case CPU_WHICH_CPUSET:
2222                 case CPU_WHICH_JAIL:
2223                         error = cpuset_which(which, id, &p, &ttd, &set);
2224                         if (error == 0) {
2225                                 error = cpuset_modify_domain(set, &domain);
2226                                 cpuset_rel(set);
2227                         }
2228                         break;
2229                 case CPU_WHICH_IRQ:
2230                 case CPU_WHICH_INTRHANDLER:
2231                 case CPU_WHICH_ITHREAD:
2232                 default:
2233                         error = EINVAL;
2234                         break;
2235                 }
2236                 break;
2237         default:
2238                 error = EINVAL;
2239                 break;
2240         }
2241 out:
2242         free(mask, M_TEMP);
2243         return (error);
2244 }
2245
2246 #ifdef DDB
2247
2248 static void
2249 ddb_display_bitset(const struct bitset *set, int size)
2250 {
2251         int bit, once;
2252
2253         for (once = 0, bit = 0; bit < size; bit++) {
2254                 if (CPU_ISSET(bit, set)) {
2255                         if (once == 0) {
2256                                 db_printf("%d", bit);
2257                                 once = 1;
2258                         } else
2259                                 db_printf(",%d", bit);
2260                 }
2261         }
2262         if (once == 0)
2263                 db_printf("<none>");
2264 }
2265
2266 void
2267 ddb_display_cpuset(const cpuset_t *set)
2268 {
2269         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, CPU_SETSIZE);
2270 }
2271
2272 static void
2273 ddb_display_domainset(const domainset_t *set)
2274 {
2275         ddb_display_bitset((const struct bitset *)set, DOMAINSET_SETSIZE);
2276 }
2277
2278 DB_SHOW_COMMAND(cpusets, db_show_cpusets)
2279 {
2280         struct cpuset *set;
2281
2282         LIST_FOREACH(set, &cpuset_ids, cs_link) {
2283                 db_printf("set=%p id=%-6u ref=%-6d flags=0x%04x parent id=%d\n",
2284                     set, set->cs_id, set->cs_ref, set->cs_flags,
2285                     (set->cs_parent != NULL) ? set->cs_parent->cs_id : 0);
2286                 db_printf("  cpu mask=");
2287                 ddb_display_cpuset(&set->cs_mask);
2288                 db_printf("\n");
2289                 db_printf("  domain policy %d prefer %d mask=",
2290                     set->cs_domain->ds_policy, set->cs_domain->ds_prefer);
2291                 ddb_display_domainset(&set->cs_domain->ds_mask);
2292                 db_printf("\n");
2293                 if (db_pager_quit)
2294                         break;
2295         }
2296 }
2297
2298 DB_SHOW_COMMAND(domainsets, db_show_domainsets)
2299 {
2300         struct domainset *set;
2301
2302         LIST_FOREACH(set, &cpuset_domains, ds_link) {
2303                 db_printf("set=%p policy %d prefer %d cnt %d\n",
2304                     set, set->ds_policy, set->ds_prefer, set->ds_cnt);
2305                 db_printf("  mask =");
2306                 ddb_display_domainset(&set->ds_mask);
2307                 db_printf("\n");
2308         }
2309 }
2310 #endif /* DDB */