include/linux/cgroup-defs.h

   1 /*
   2  * linux/cgroup-defs.h - basic definitions for cgroup
   3  *
   4  * This file provides basic type and interface.  Include this file directly
   5  * only if necessary to avoid cyclic dependencies.
   6  */
   7 #ifndef _LINUX_CGROUP_DEFS_H
   8 #define _LINUX_CGROUP_DEFS_H
   9
  10 #include <linux/limits.h>
  11 #include <linux/list.h>
  12 #include <linux/idr.h>
  13 #include <linux/wait.h>
  14 #include <linux/mutex.h>
  15 #include <linux/rcupdate.h>
  16 #include <linux/percpu-refcount.h>
  17 #include <linux/percpu-rwsem.h>
  18 #include <linux/workqueue.h>
  19
  20 #ifdef CONFIG_CGROUPS
  21
  22 struct cgroup;
  23 struct cgroup_root;
  24 struct cgroup_subsys;
  25 struct cgroup_taskset;
  26 struct kernfs_node;
  27 struct kernfs_ops;
  28 struct kernfs_open_file;
  29 struct seq_file;
  30
  31 #define MAX_CGROUP_TYPE_NAMELEN 32
  32 #define MAX_CGROUP_ROOT_NAMELEN 64
  33 #define MAX_CFTYPE_NAME         64
  34
  35 /* define the enumeration of all cgroup subsystems */
  36 #define SUBSYS(_x) _x ## _cgrp_id,
  37 #define SUBSYS_TAG(_t) CGROUP_ ## _t, \
  38         __unused_tag_ ## _t = CGROUP_ ## _t - 1,
  39 enum cgroup_subsys_id {
  40 #include <linux/cgroup_subsys.h>
  41         CGROUP_SUBSYS_COUNT,
  42 };
  43 #undef SUBSYS_TAG
  44 #undef SUBSYS
  45
  46 #define CGROUP_CANFORK_COUNT (CGROUP_CANFORK_END - CGROUP_CANFORK_START)
  47
  48 /* bits in struct cgroup_subsys_state flags field */
  49 enum {
  50         CSS_NO_REF      = (1 << 0), /* no reference counting for this css */
  51         CSS_ONLINE      = (1 << 1), /* between ->css_online() and ->css_offline() */
  52         CSS_RELEASED    = (1 << 2), /* refcnt reached zero, released */
  53 };
  54
  55 /* bits in struct cgroup flags field */
  56 enum {
  57         /* Control Group requires release notifications to userspace */
  58         CGRP_NOTIFY_ON_RELEASE,
  59         /*
  60          * Clone the parent's configuration when creating a new child
  61          * cpuset cgroup.  For historical reasons, this option can be
  62          * specified at mount time and thus is implemented here.
  63          */
  64         CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN,
  65 };
  66
  67 /* cgroup_root->flags */
  68 enum {
  69         CGRP_ROOT_SANE_BEHAVIOR = (1 << 0), /* __DEVEL__sane_behavior specified */
  70         CGRP_ROOT_NOPREFIX      = (1 << 1), /* mounted subsystems have no named prefix */
  71         CGRP_ROOT_XATTR         = (1 << 2), /* supports extended attributes */
  72 };
  73
  74 /* cftype->flags */
  75 enum {
  76         CFTYPE_ONLY_ON_ROOT     = (1 << 0),     /* only create on root cgrp */
  77         CFTYPE_NOT_ON_ROOT      = (1 << 1),     /* don't create on root cgrp */
  78         CFTYPE_NO_PREFIX        = (1 << 3),     /* (DON'T USE FOR NEW FILES) no subsys prefix */
  79         CFTYPE_WORLD_WRITABLE   = (1 << 4),     /* (DON'T USE FOR NEW FILES) S_IWUGO */
  80
  81         /* internal flags, do not use outside cgroup core proper */
  82         __CFTYPE_ONLY_ON_DFL    = (1 << 16),    /* only on default hierarchy */
  83         __CFTYPE_NOT_ON_DFL     = (1 << 17),    /* not on default hierarchy */
  84 };
  85
  86 /*
  87  * cgroup_file is the handle for a file instance created in a cgroup which
  88  * is used, for example, to generate file changed notifications.  This can
  89  * be obtained by setting cftype->file_offset.
  90  */
  91 struct cgroup_file {
  92         /* do not access any fields from outside cgroup core */
  93         struct list_head node;                  /* anchored at css->files */
  94         struct kernfs_node *kn;
  95 };
  96
  97 /*
  98  * Per-subsystem/per-cgroup state maintained by the system.  This is the
  99  * fundamental structural building block that controllers deal with.
 100  *
 101  * Fields marked with "PI:" are public and immutable and may be accessed
 102  * directly without synchronization.
 103  */
 104 struct cgroup_subsys_state {
 105         /* PI: the cgroup that this css is attached to */
 106         struct cgroup *cgroup;
 107
 108         /* PI: the cgroup subsystem that this css is attached to */
 109         struct cgroup_subsys *ss;
 110
 111         /* reference count - access via css_[try]get() and css_put() */
 112         struct percpu_ref refcnt;
 113
 114         /* PI: the parent css */
 115         struct cgroup_subsys_state *parent;
 116
 117         /* siblings list anchored at the parent's ->children */
 118         struct list_head sibling;
 119         struct list_head children;
 120
 121         /*
 122          * PI: Subsys-unique ID.  0 is unused and root is always 1.  The
 123          * matching css can be looked up using css_from_id().
 124          */
 125         int id;
 126
 127         unsigned int flags;
 128
 129         /*
 130          * Monotonically increasing unique serial number which defines a
 131          * uniform order among all csses.  It's guaranteed that all
 132          * ->children lists are in the ascending order of ->serial_nr and
 133          * used to allow interrupting and resuming iterations.
 134          */
 135         u64 serial_nr;
 136
 137         /* all cgroup_files associated with this css */
 138         struct list_head files;
 139
 140         /* percpu_ref killing and RCU release */
 141         struct rcu_head rcu_head;
 142         struct work_struct destroy_work;
 143 };
 144
 145 /*
 146  * A css_set is a structure holding pointers to a set of
 147  * cgroup_subsys_state objects. This saves space in the task struct
 148  * object and speeds up fork()/exit(), since a single inc/dec and a
 149  * list_add()/del() can bump the reference count on the entire cgroup
 150  * set for a task.
 151  */
 152 struct css_set {
 153         /* Reference count */
 154         atomic_t refcount;
 155
 156         /*
 157          * List running through all cgroup groups in the same hash
 158          * slot. Protected by css_set_lock
 159          */
 160         struct hlist_node hlist;
 161
 162         /*
 163          * Lists running through all tasks using this cgroup group.
 164          * mg_tasks lists tasks which belong to this cset but are in the
 165          * process of being migrated out or in.  Protected by
 166          * css_set_rwsem, but, during migration, once tasks are moved to
 167          * mg_tasks, it can be read safely while holding cgroup_mutex.
 168          */
 169         struct list_head tasks;
 170         struct list_head mg_tasks;
 171
 172         /*
 173          * List of cgrp_cset_links pointing at cgroups referenced from this
 174          * css_set.  Protected by css_set_lock.
 175          */
 176         struct list_head cgrp_links;
 177
 178         /* the default cgroup associated with this css_set */
 179         struct cgroup *dfl_cgrp;
 180
 181         /*
 182          * Set of subsystem states, one for each subsystem. This array is
 183          * immutable after creation apart from the init_css_set during
 184          * subsystem registration (at boot time).
 185          */
 186         struct cgroup_subsys_state *subsys[CGROUP_SUBSYS_COUNT];
 187
 188         /*
 189          * List of csets participating in the on-going migration either as
 190          * source or destination.  Protected by cgroup_mutex.
 191          */
 192         struct list_head mg_preload_node;
 193         struct list_head mg_node;
 194
 195         /*
 196          * If this cset is acting as the source of migration the following
 197          * two fields are set.  mg_src_cgrp is the source cgroup of the
 198          * on-going migration and mg_dst_cset is the destination cset the
 199          * target tasks on this cset should be migrated to.  Protected by
 200          * cgroup_mutex.
 201          */
 202         struct cgroup *mg_src_cgrp;
 203         struct css_set *mg_dst_cset;
 204
 205         /*
 206          * On the default hierarhcy, ->subsys[ssid] may point to a css
 207          * attached to an ancestor instead of the cgroup this css_set is
 208          * associated with.  The following node is anchored at
 209          * ->subsys[ssid]->cgroup->e_csets[ssid] and provides a way to
 210          * iterate through all css's attached to a given cgroup.
 211          */
 212         struct list_head e_cset_node[CGROUP_SUBSYS_COUNT];
 213
 214         /* For RCU-protected deletion */
 215         struct rcu_head rcu_head;
 216 };
 217
 218 struct cgroup {
 219         /* self css with NULL ->ss, points back to this cgroup */
 220         struct cgroup_subsys_state self;
 221
 222         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
 223
 224         /*
 225          * idr allocated in-hierarchy ID.
 226          *
 227          * ID 0 is not used, the ID of the root cgroup is always 1, and a
 228          * new cgroup will be assigned with a smallest available ID.
 229          *
 230          * Allocating/Removing ID must be protected by cgroup_mutex.
 231          */
 232         int id;
 233
 234         /*
 235          * Each non-empty css_set associated with this cgroup contributes
 236          * one to populated_cnt.  All children with non-zero popuplated_cnt
 237          * of their own contribute one.  The count is zero iff there's no
 238          * task in this cgroup or its subtree.
 239          */
 240         int populated_cnt;
 241
 242         struct kernfs_node *kn;         /* cgroup kernfs entry */
 243         struct cgroup_file procs_file;  /* handle for "cgroup.procs" */
 244         struct cgroup_file events_file; /* handle for "cgroup.events" */
 245
 246         /*
 247          * The bitmask of subsystems enabled on the child cgroups.
 248          * ->subtree_control is the one configured through
 249          * "cgroup.subtree_control" while ->child_subsys_mask is the
 250          * effective one which may have more subsystems enabled.
 251          * Controller knobs are made available iff it's enabled in
 252          * ->subtree_control.
 253          */
 254         unsigned int subtree_control;
 255         unsigned int child_subsys_mask;
 256
 257         /* Private pointers for each registered subsystem */
 258         struct cgroup_subsys_state __rcu *subsys[CGROUP_SUBSYS_COUNT];
 259
 260         struct cgroup_root *root;
 261
 262         /*
 263          * List of cgrp_cset_links pointing at css_sets with tasks in this
 264          * cgroup.  Protected by css_set_lock.
 265          */
 266         struct list_head cset_links;
 267
 268         /*
 269          * On the default hierarchy, a css_set for a cgroup with some
 270          * susbsys disabled will point to css's which are associated with
 271          * the closest ancestor which has the subsys enabled.  The
 272          * following lists all css_sets which point to this cgroup's css
 273          * for the given subsystem.
 274          */
 275         struct list_head e_csets[CGROUP_SUBSYS_COUNT];
 276
 277         /*
 278          * list of pidlists, up to two for each namespace (one for procs, one
 279          * for tasks); created on demand.
 280          */
 281         struct list_head pidlists;
 282         struct mutex pidlist_mutex;
 283
 284         /* used to wait for offlining of csses */
 285         wait_queue_head_t offline_waitq;
 286
 287         /* used to schedule release agent */
 288         struct work_struct release_agent_work;
 289 };
 290
 291 /*
 292  * A cgroup_root represents the root of a cgroup hierarchy, and may be
 293  * associated with a kernfs_root to form an active hierarchy.  This is
 294  * internal to cgroup core.  Don't access directly from controllers.
 295  */
 296 struct cgroup_root {
 297         struct kernfs_root *kf_root;
 298
 299         /* The bitmask of subsystems attached to this hierarchy */
 300         unsigned int subsys_mask;
 301
 302         /* Unique id for this hierarchy. */
 303         int hierarchy_id;
 304
 305         /* The root cgroup.  Root is destroyed on its release. */
 306         struct cgroup cgrp;
 307
 308         /* Number of cgroups in the hierarchy, used only for /proc/cgroups */
 309         atomic_t nr_cgrps;
 310
 311         /* A list running through the active hierarchies */
 312         struct list_head root_list;
 313
 314         /* Hierarchy-specific flags */
 315         unsigned int flags;
 316
 317         /* IDs for cgroups in this hierarchy */
 318         struct idr cgroup_idr;
 319
 320         /* The path to use for release notifications. */
 321         char release_agent_path[PATH_MAX];
 322
 323         /* The name for this hierarchy - may be empty */
 324         char name[MAX_CGROUP_ROOT_NAMELEN];
 325 };
 326
 327 /*
 328  * struct cftype: handler definitions for cgroup control files
 329  *
 330  * When reading/writing to a file:
 331  *      - the cgroup to use is file->f_path.dentry->d_parent->d_fsdata
 332  *      - the 'cftype' of the file is file->f_path.dentry->d_fsdata
 333  */
 334 struct cftype {
 335         /*
 336          * By convention, the name should begin with the name of the
 337          * subsystem, followed by a period.  Zero length string indicates
 338          * end of cftype array.
 339          */
 340         char name[MAX_CFTYPE_NAME];
 341         unsigned long private;
 342
 343         /*
 344          * The maximum length of string, excluding trailing nul, that can
 345          * be passed to write.  If < PAGE_SIZE-1, PAGE_SIZE-1 is assumed.
 346          */
 347         size_t max_write_len;
 348
 349         /* CFTYPE_* flags */
 350         unsigned int flags;
 351
 352         /*
 353          * If non-zero, should contain the offset from the start of css to
 354          * a struct cgroup_file field.  cgroup will record the handle of
 355          * the created file into it.  The recorded handle can be used as
 356          * long as the containing css remains accessible.
 357          */
 358         unsigned int file_offset;
 359
 360         /*
 361          * Fields used for internal bookkeeping.  Initialized automatically
 362          * during registration.
 363          */
 364         struct cgroup_subsys *ss;       /* NULL for cgroup core files */
 365         struct list_head node;          /* anchored at ss->cfts */
 366         struct kernfs_ops *kf_ops;
 367
 368         /*
 369          * read_u64() is a shortcut for the common case of returning a
 370          * single integer. Use it in place of read()
 371          */
 372         u64 (*read_u64)(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft);
 373         /*
 374          * read_s64() is a signed version of read_u64()
 375          */
 376         s64 (*read_s64)(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft);
 377
 378         /* generic seq_file read interface */
 379         int (*seq_show)(struct seq_file *sf, void *v);
 380
 381         /* optional ops, implement all or none */
 382         void *(*seq_start)(struct seq_file *sf, loff_t *ppos);
 383         void *(*seq_next)(struct seq_file *sf, void *v, loff_t *ppos);
 384         void (*seq_stop)(struct seq_file *sf, void *v);
 385
 386         /*
 387          * write_u64() is a shortcut for the common case of accepting
 388          * a single integer (as parsed by simple_strtoull) from
 389          * userspace. Use in place of write(); return 0 or error.
 390          */
 391         int (*write_u64)(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
 392                          u64 val);
 393         /*
 394          * write_s64() is a signed version of write_u64()
 395          */
 396         int (*write_s64)(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
 397                          s64 val);
 398
 399         /*
 400          * write() is the generic write callback which maps directly to
 401          * kernfs write operation and overrides all other operations.
 402          * Maximum write size is determined by ->max_write_len.  Use
 403          * of_css/cft() to access the associated css and cft.
 404          */
 405         ssize_t (*write)(struct kernfs_open_file *of,
 406                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off);
 407
 408 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
 409         struct lock_class_key   lockdep_key;
 410 #endif
 411 };
 412
 413 /*
 414  * Control Group subsystem type.
 415  * See Documentation/cgroups/cgroups.txt for details
 416  */
 417 struct cgroup_subsys {
 418         struct cgroup_subsys_state *(*css_alloc)(struct cgroup_subsys_state *parent_css);
 419         int (*css_online)(struct cgroup_subsys_state *css);
 420         void (*css_offline)(struct cgroup_subsys_state *css);
 421         void (*css_released)(struct cgroup_subsys_state *css);
 422         void (*css_free)(struct cgroup_subsys_state *css);
 423         void (*css_reset)(struct cgroup_subsys_state *css);
 424         void (*css_e_css_changed)(struct cgroup_subsys_state *css);
 425
 426         int (*can_attach)(struct cgroup_subsys_state *css,
 427                           struct cgroup_taskset *tset);
 428         void (*cancel_attach)(struct cgroup_subsys_state *css,
 429                               struct cgroup_taskset *tset);
 430         void (*attach)(struct cgroup_subsys_state *css,
 431                        struct cgroup_taskset *tset);
 432         int (*can_fork)(struct task_struct *task, void **priv_p);
 433         void (*cancel_fork)(struct task_struct *task, void *priv);
 434         void (*fork)(struct task_struct *task, void *priv);
 435         void (*exit)(struct cgroup_subsys_state *css,
 436                      struct cgroup_subsys_state *old_css,
 437                      struct task_struct *task);
 438         void (*bind)(struct cgroup_subsys_state *root_css);
 439
 440         int early_init;
 441
 442         /*
 443          * If %false, this subsystem is properly hierarchical -
 444          * configuration, resource accounting and restriction on a parent
 445          * cgroup cover those of its children.  If %true, hierarchy support
 446          * is broken in some ways - some subsystems ignore hierarchy
 447          * completely while others are only implemented half-way.
 448          *
 449          * It's now disallowed to create nested cgroups if the subsystem is
 450          * broken and cgroup core will emit a warning message on such
 451          * cases.  Eventually, all subsystems will be made properly
 452          * hierarchical and this will go away.
 453          */
 454         bool broken_hierarchy;
 455         bool warned_broken_hierarchy;
 456
 457         /* the following two fields are initialized automtically during boot */
 458         int id;
 459         const char *name;
 460
 461         /* optional, initialized automatically during boot if not set */
 462         const char *legacy_name;
 463
 464         /* link to parent, protected by cgroup_lock() */
 465         struct cgroup_root *root;
 466
 467         /* idr for css->id */
 468         struct idr css_idr;
 469
 470         /*
 471          * List of cftypes.  Each entry is the first entry of an array
 472          * terminated by zero length name.
 473          */
 474         struct list_head cfts;
 475
 476         /*
 477          * Base cftypes which are automatically registered.  The two can
 478          * point to the same array.
 479          */
 480         struct cftype *dfl_cftypes;     /* for the default hierarchy */
 481         struct cftype *legacy_cftypes;  /* for the legacy hierarchies */
 482
 483         /*
 484          * A subsystem may depend on other subsystems.  When such subsystem
 485          * is enabled on a cgroup, the depended-upon subsystems are enabled
 486          * together if available.  Subsystems enabled due to dependency are
 487          * not visible to userland until explicitly enabled.  The following
 488          * specifies the mask of subsystems that this one depends on.
 489          */
 490         unsigned int depends_on;
 491 };
 492
 493 extern struct percpu_rw_semaphore cgroup_threadgroup_rwsem;
 494
 495 /**
 496  * cgroup_threadgroup_change_begin - threadgroup exclusion for cgroups
 497  * @tsk: target task
 498  *
 499  * Called from threadgroup_change_begin() and allows cgroup operations to
 500  * synchronize against threadgroup changes using a percpu_rw_semaphore.
 501  */
 502 static inline void cgroup_threadgroup_change_begin(struct task_struct *tsk)
 503 {
 504         percpu_down_read(&cgroup_threadgroup_rwsem);
 505 }
 506
 507 /**
 508  * cgroup_threadgroup_change_end - threadgroup exclusion for cgroups
 509  * @tsk: target task
 510  *
 511  * Called from threadgroup_change_end().  Counterpart of
 512  * cgroup_threadcgroup_change_begin().
 513  */
 514 static inline void cgroup_threadgroup_change_end(struct task_struct *tsk)
 515 {
 516         percpu_up_read(&cgroup_threadgroup_rwsem);
 517 }
 518
 519 #else   /* CONFIG_CGROUPS */
 520
 521 #define CGROUP_CANFORK_COUNT 0
 522 #define CGROUP_SUBSYS_COUNT 0
 523
 524 static inline void cgroup_threadgroup_change_begin(struct task_struct *tsk) {}
 525 static inline void cgroup_threadgroup_change_end(struct task_struct *tsk) {}
 526
 527 #endif  /* CONFIG_CGROUPS */
 528
 529 #endif  /* _LINUX_CGROUP_DEFS_H */