Linux 6.10-rc4
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/delay.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/interrupt.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/mempolicy.h>
33 #include <linux/mm.h>
34 #include <linux/memory.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/rcupdate.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/sched/deadline.h>
39 #include <linux/sched/mm.h>
40 #include <linux/sched/task.h>
41 #include <linux/security.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/oom.h>
44 #include <linux/sched/isolation.h>
45 #include <linux/cgroup.h>
46 #include <linux/wait.h>
47 #include <linux/workqueue.h>
48
49 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
50 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
51
52 /*
53  * There could be abnormal cpuset configurations for cpu or memory
54  * node binding, add this key to provide a quick low-cost judgment
55  * of the situation.
56  */
57 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_insane_config_key);
58
59 /* See "Frequency meter" comments, below. */
60
61 struct fmeter {
62         int cnt;                /* unprocessed events count */
63         int val;                /* most recent output value */
64         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
65         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
66 };
67
68 /*
69  * Invalid partition error code
70  */
71 enum prs_errcode {
72         PERR_NONE = 0,
73         PERR_INVCPUS,
74         PERR_INVPARENT,
75         PERR_NOTPART,
76         PERR_NOTEXCL,
77         PERR_NOCPUS,
78         PERR_HOTPLUG,
79         PERR_CPUSEMPTY,
80         PERR_HKEEPING,
81 };
82
83 static const char * const perr_strings[] = {
84         [PERR_INVCPUS]   = "Invalid cpu list in cpuset.cpus.exclusive",
85         [PERR_INVPARENT] = "Parent is an invalid partition root",
86         [PERR_NOTPART]   = "Parent is not a partition root",
87         [PERR_NOTEXCL]   = "Cpu list in cpuset.cpus not exclusive",
88         [PERR_NOCPUS]    = "Parent unable to distribute cpu downstream",
89         [PERR_HOTPLUG]   = "No cpu available due to hotplug",
90         [PERR_CPUSEMPTY] = "cpuset.cpus is empty",
91         [PERR_HKEEPING]  = "partition config conflicts with housekeeping setup",
92 };
93
94 struct cpuset {
95         struct cgroup_subsys_state css;
96
97         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
98
99         /*
100          * On default hierarchy:
101          *
102          * The user-configured masks can only be changed by writing to
103          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
104          * parent masks.
105          *
106          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
107          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
108          * changed or hotplug happens.
109          *
110          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
111          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
112          *
113          *
114          * On legacy hierarchy:
115          *
116          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
117          */
118
119         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
120         cpumask_var_t cpus_allowed;
121         nodemask_t mems_allowed;
122
123         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
124         cpumask_var_t effective_cpus;
125         nodemask_t effective_mems;
126
127         /*
128          * Exclusive CPUs dedicated to current cgroup (default hierarchy only)
129          *
130          * This exclusive CPUs must be a subset of cpus_allowed. A parent
131          * cgroup can only grant exclusive CPUs to one of its children.
132          *
133          * When the cgroup becomes a valid partition root, effective_xcpus
134          * defaults to cpus_allowed if not set. The effective_cpus of a valid
135          * partition root comes solely from its effective_xcpus and some of the
136          * effective_xcpus may be distributed to sub-partitions below & hence
137          * excluded from its effective_cpus.
138          */
139         cpumask_var_t effective_xcpus;
140
141         /*
142          * Exclusive CPUs as requested by the user (default hierarchy only)
143          */
144         cpumask_var_t exclusive_cpus;
145
146         /*
147          * This is old Memory Nodes tasks took on.
148          *
149          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
150          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
151          *   task is moved into it.
152          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
153          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
154          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
155          */
156         nodemask_t old_mems_allowed;
157
158         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
159
160         /*
161          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
162          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
163          */
164         int attach_in_progress;
165
166         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
167         int pn;
168
169         /* for custom sched domain */
170         int relax_domain_level;
171
172         /* number of valid sub-partitions */
173         int nr_subparts;
174
175         /* partition root state */
176         int partition_root_state;
177
178         /*
179          * Default hierarchy only:
180          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
181          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
182          */
183         int use_parent_ecpus;
184         int child_ecpus_count;
185
186         /*
187          * number of SCHED_DEADLINE tasks attached to this cpuset, so that we
188          * know when to rebuild associated root domain bandwidth information.
189          */
190         int nr_deadline_tasks;
191         int nr_migrate_dl_tasks;
192         u64 sum_migrate_dl_bw;
193
194         /* Invalid partition error code, not lock protected */
195         enum prs_errcode prs_err;
196
197         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
198         struct cgroup_file partition_file;
199
200         /* Remote partition silbling list anchored at remote_children */
201         struct list_head remote_sibling;
202 };
203
204 /*
205  * Legacy hierarchy call to cgroup_transfer_tasks() is handled asynchrously
206  */
207 struct cpuset_remove_tasks_struct {
208         struct work_struct work;
209         struct cpuset *cs;
210 };
211
212 /*
213  * Exclusive CPUs distributed out to sub-partitions of top_cpuset
214  */
215 static cpumask_var_t    subpartitions_cpus;
216
217 /*
218  * Exclusive CPUs in isolated partitions
219  */
220 static cpumask_var_t    isolated_cpus;
221
222 /* List of remote partition root children */
223 static struct list_head remote_children;
224
225 /*
226  * Partition root states:
227  *
228  *   0 - member (not a partition root)
229  *   1 - partition root
230  *   2 - partition root without load balancing (isolated)
231  *  -1 - invalid partition root
232  *  -2 - invalid isolated partition root
233  */
234 #define PRS_MEMBER              0
235 #define PRS_ROOT                1
236 #define PRS_ISOLATED            2
237 #define PRS_INVALID_ROOT        -1
238 #define PRS_INVALID_ISOLATED    -2
239
240 static inline bool is_prs_invalid(int prs_state)
241 {
242         return prs_state < 0;
243 }
244
245 /*
246  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
247  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
248  */
249 struct tmpmasks {
250         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
251         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
252 };
253
254 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
255 {
256         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
257 }
258
259 /* Retrieve the cpuset for a task */
260 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
261 {
262         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
263 }
264
265 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
266 {
267         return css_cs(cs->css.parent);
268 }
269
270 void inc_dl_tasks_cs(struct task_struct *p)
271 {
272         struct cpuset *cs = task_cs(p);
273
274         cs->nr_deadline_tasks++;
275 }
276
277 void dec_dl_tasks_cs(struct task_struct *p)
278 {
279         struct cpuset *cs = task_cs(p);
280
281         cs->nr_deadline_tasks--;
282 }
283
284 /* bits in struct cpuset flags field */
285 typedef enum {
286         CS_ONLINE,
287         CS_CPU_EXCLUSIVE,
288         CS_MEM_EXCLUSIVE,
289         CS_MEM_HARDWALL,
290         CS_MEMORY_MIGRATE,
291         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
292         CS_SPREAD_PAGE,
293         CS_SPREAD_SLAB,
294 } cpuset_flagbits_t;
295
296 /* convenient tests for these bits */
297 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
298 {
299         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
300 }
301
302 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
303 {
304         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
305 }
306
307 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
308 {
309         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
310 }
311
312 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
313 {
314         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
315 }
316
317 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
318 {
319         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
320 }
321
322 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
323 {
324         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
325 }
326
327 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
328 {
329         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
330 }
331
332 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
333 {
334         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
335 }
336
337 static inline int is_partition_valid(const struct cpuset *cs)
338 {
339         return cs->partition_root_state > 0;
340 }
341
342 static inline int is_partition_invalid(const struct cpuset *cs)
343 {
344         return cs->partition_root_state < 0;
345 }
346
347 /*
348  * Callers should hold callback_lock to modify partition_root_state.
349  */
350 static inline void make_partition_invalid(struct cpuset *cs)
351 {
352         if (cs->partition_root_state > 0)
353                 cs->partition_root_state = -cs->partition_root_state;
354 }
355
356 /*
357  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
358  */
359 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs, int old_prs)
360 {
361         if (old_prs == cs->partition_root_state)
362                 return;
363         cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
364
365         /* Reset prs_err if not invalid */
366         if (is_partition_valid(cs))
367                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NONE);
368 }
369
370 static struct cpuset top_cpuset = {
371         .flags = BIT(CS_ONLINE) | BIT(CS_CPU_EXCLUSIVE) |
372                  BIT(CS_MEM_EXCLUSIVE) | BIT(CS_SCHED_LOAD_BALANCE),
373         .partition_root_state = PRS_ROOT,
374         .relax_domain_level = -1,
375         .remote_sibling = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.remote_sibling),
376 };
377
378 /**
379  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
380  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
381  * @pos_css: used for iteration
382  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
383  *
384  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
385  * with RCU read locked.
386  */
387 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
388         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
389                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
390
391 /**
392  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
393  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
394  * @pos_css: used for iteration
395  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
396  *
397  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
398  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
399  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
400  * iteration and the first node to be visited.
401  */
402 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
403         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
404                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
405
406 /*
407  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
408  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
409  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
410  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_mutex. Other kernel subsystems
411  * can use cpuset_lock()/cpuset_unlock() to prevent change to cpuset
412  * structures. Note that cpuset_mutex needs to be a mutex as it is used in
413  * paths that rely on priority inheritance (e.g. scheduler - on RT) for
414  * correctness.
415  *
416  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
417  * cpuset_mutex, it blocks others, ensuring that it is the only task able to
418  * also acquire callback_lock and be able to modify cpusets.  It can perform
419  * various checks on the cpuset structure first, knowing nothing will change.
420  * It can also allocate memory while just holding cpuset_mutex.  While it is
421  * performing these checks, various callback routines can briefly acquire
422  * callback_lock to query cpusets.  Once it is ready to make the changes, it
423  * takes callback_lock, blocking everyone else.
424  *
425  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
426  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
427  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
428  * __alloc_pages().
429  *
430  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
431  * access to cpusets.
432  *
433  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
434  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
435  * them.
436  *
437  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
438  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
439  * cpumasks and nodemasks.
440  *
441  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
442  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
443  */
444
445 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
446
447 void cpuset_lock(void)
448 {
449         mutex_lock(&cpuset_mutex);
450 }
451
452 void cpuset_unlock(void)
453 {
454         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
455 }
456
457 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
458
459 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
460
461 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
462
463 static inline void check_insane_mems_config(nodemask_t *nodes)
464 {
465         if (!cpusets_insane_config() &&
466                 movable_only_nodes(nodes)) {
467                 static_branch_enable(&cpusets_insane_config_key);
468                 pr_info("Unsupported (movable nodes only) cpuset configuration detected (nmask=%*pbl)!\n"
469                         "Cpuset allocations might fail even with a lot of memory available.\n",
470                         nodemask_pr_args(nodes));
471         }
472 }
473
474 /*
475  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
476  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
477  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
478  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
479  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
480  * cpus or mems will be affected.
481  */
482 static inline bool is_in_v2_mode(void)
483 {
484         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
485               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
486 }
487
488 /**
489  * partition_is_populated - check if partition has tasks
490  * @cs: partition root to be checked
491  * @excluded_child: a child cpuset to be excluded in task checking
492  * Return: true if there are tasks, false otherwise
493  *
494  * It is assumed that @cs is a valid partition root. @excluded_child should
495  * be non-NULL when this cpuset is going to become a partition itself.
496  */
497 static inline bool partition_is_populated(struct cpuset *cs,
498                                           struct cpuset *excluded_child)
499 {
500         struct cgroup_subsys_state *css;
501         struct cpuset *child;
502
503         if (cs->css.cgroup->nr_populated_csets)
504                 return true;
505         if (!excluded_child && !cs->nr_subparts)
506                 return cgroup_is_populated(cs->css.cgroup);
507
508         rcu_read_lock();
509         cpuset_for_each_child(child, css, cs) {
510                 if (child == excluded_child)
511                         continue;
512                 if (is_partition_valid(child))
513                         continue;
514                 if (cgroup_is_populated(child->css.cgroup)) {
515                         rcu_read_unlock();
516                         return true;
517                 }
518         }
519         rcu_read_unlock();
520         return false;
521 }
522
523 /*
524  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
525  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
526  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
527  * appropriate cpus.
528  *
529  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
530  * of cpu_online_mask.
531  *
532  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
533  */
534 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
535                                   struct cpumask *pmask)
536 {
537         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
538         struct cpuset *cs;
539
540         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
541                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
542
543         rcu_read_lock();
544         cs = task_cs(tsk);
545
546         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask))
547                 cs = parent_cs(cs);
548
549         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
550         rcu_read_unlock();
551 }
552
553 /*
554  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
555  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
556  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
557  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
558  *
559  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
560  * of node_states[N_MEMORY].
561  *
562  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
563  */
564 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
565 {
566         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
567                 cs = parent_cs(cs);
568         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
569 }
570
571 /*
572  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
573  *
574  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held. The check can be skipped
575  * if on default hierarchy.
576  */
577 static void cpuset_update_task_spread_flags(struct cpuset *cs,
578                                         struct task_struct *tsk)
579 {
580         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
581                 return;
582
583         if (is_spread_page(cs))
584                 task_set_spread_page(tsk);
585         else
586                 task_clear_spread_page(tsk);
587
588         if (is_spread_slab(cs))
589                 task_set_spread_slab(tsk);
590         else
591                 task_clear_spread_slab(tsk);
592 }
593
594 /*
595  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
596  *
597  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
598  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
599  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
600  */
601
602 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
603 {
604         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
605                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
606                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
607                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
608 }
609
610 /**
611  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
612  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
613  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
614  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
615  *
616  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
617  */
618 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
619 {
620         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3, *pmask4;
621
622         if (cs) {
623                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
624                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
625                 pmask3 = &cs->effective_xcpus;
626                 pmask4 = &cs->exclusive_cpus;
627         } else {
628                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
629                 pmask2 = &tmp->addmask;
630                 pmask3 = &tmp->delmask;
631                 pmask4 = NULL;
632         }
633
634         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
635                 return -ENOMEM;
636
637         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
638                 goto free_one;
639
640         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
641                 goto free_two;
642
643         if (pmask4 && !zalloc_cpumask_var(pmask4, GFP_KERNEL))
644                 goto free_three;
645
646
647         return 0;
648
649 free_three:
650         free_cpumask_var(*pmask3);
651 free_two:
652         free_cpumask_var(*pmask2);
653 free_one:
654         free_cpumask_var(*pmask1);
655         return -ENOMEM;
656 }
657
658 /**
659  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
660  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
661  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
662  */
663 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
664 {
665         if (cs) {
666                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
667                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
668                 free_cpumask_var(cs->effective_xcpus);
669                 free_cpumask_var(cs->exclusive_cpus);
670         }
671         if (tmp) {
672                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
673                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
674                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
675         }
676 }
677
678 /**
679  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
680  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
681  */
682 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
683 {
684         struct cpuset *trial;
685
686         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
687         if (!trial)
688                 return NULL;
689
690         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
691                 kfree(trial);
692                 return NULL;
693         }
694
695         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
696         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
697         cpumask_copy(trial->effective_xcpus, cs->effective_xcpus);
698         cpumask_copy(trial->exclusive_cpus, cs->exclusive_cpus);
699         return trial;
700 }
701
702 /**
703  * free_cpuset - free the cpuset
704  * @cs: the cpuset to be freed
705  */
706 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
707 {
708         free_cpumasks(cs, NULL);
709         kfree(cs);
710 }
711
712 static inline struct cpumask *fetch_xcpus(struct cpuset *cs)
713 {
714         return !cpumask_empty(cs->exclusive_cpus) ? cs->exclusive_cpus :
715                cpumask_empty(cs->effective_xcpus) ? cs->cpus_allowed
716                                                   : cs->effective_xcpus;
717 }
718
719 /*
720  * cpusets_are_exclusive() - check if two cpusets are exclusive
721  *
722  * Return true if exclusive, false if not
723  */
724 static inline bool cpusets_are_exclusive(struct cpuset *cs1, struct cpuset *cs2)
725 {
726         struct cpumask *xcpus1 = fetch_xcpus(cs1);
727         struct cpumask *xcpus2 = fetch_xcpus(cs2);
728
729         if (cpumask_intersects(xcpus1, xcpus2))
730                 return false;
731         return true;
732 }
733
734 /*
735  * validate_change_legacy() - Validate conditions specific to legacy (v1)
736  *                            behavior.
737  */
738 static int validate_change_legacy(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
739 {
740         struct cgroup_subsys_state *css;
741         struct cpuset *c, *par;
742         int ret;
743
744         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
745
746         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
747         ret = -EBUSY;
748         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
749                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
750                         goto out;
751
752         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
753         ret = -EACCES;
754         par = parent_cs(cur);
755         if (par && !is_cpuset_subset(trial, par))
756                 goto out;
757
758         ret = 0;
759 out:
760         return ret;
761 }
762
763 /*
764  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
765  *                     follows the structural rules for cpusets.
766  *
767  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
768  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
769  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
770  * cpuset_mutex held.
771  *
772  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
773  * such as list traversal that depend on the actual address of the
774  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
775  *
776  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
777  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
778  * or flags changed to new, trial values.
779  *
780  * Return 0 if valid, -errno if not.
781  */
782
783 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
784 {
785         struct cgroup_subsys_state *css;
786         struct cpuset *c, *par;
787         int ret = 0;
788
789         rcu_read_lock();
790
791         if (!is_in_v2_mode())
792                 ret = validate_change_legacy(cur, trial);
793         if (ret)
794                 goto out;
795
796         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
797         if (cur == &top_cpuset)
798                 goto out;
799
800         par = parent_cs(cur);
801
802         /*
803          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
804          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
805          */
806         ret = -ENOSPC;
807         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
808                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
809                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
810                         goto out;
811                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
812                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
813                         goto out;
814         }
815
816         /*
817          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
818          * tasks.
819          */
820         ret = -EBUSY;
821         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
822             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
823                                        trial->cpus_allowed))
824                 goto out;
825
826         /*
827          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
828          * overlap
829          */
830         ret = -EINVAL;
831         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
832                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
833                     c != cur) {
834                         if (!cpusets_are_exclusive(trial, c))
835                                 goto out;
836                 }
837                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
838                     c != cur &&
839                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
840                         goto out;
841         }
842
843         ret = 0;
844 out:
845         rcu_read_unlock();
846         return ret;
847 }
848
849 #ifdef CONFIG_SMP
850 /*
851  * Helper routine for generate_sched_domains().
852  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
853  */
854 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
855 {
856         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
857 }
858
859 static void
860 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
861 {
862         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
863                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
864         return;
865 }
866
867 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
868                                     struct cpuset *root_cs)
869 {
870         struct cpuset *cp;
871         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
872
873         rcu_read_lock();
874         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
875                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
876                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
877                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
878                         continue;
879                 }
880
881                 if (is_sched_load_balance(cp))
882                         update_domain_attr(dattr, cp);
883         }
884         rcu_read_unlock();
885 }
886
887 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
888 static inline int nr_cpusets(void)
889 {
890         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
891         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
892 }
893
894 /*
895  * generate_sched_domains()
896  *
897  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
898  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
899  * union is a subset of that set.
900  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
901  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
902  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
903  * partition.
904  *
905  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
906  * for a background explanation of this.
907  *
908  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
909  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
910  * domains when operating in the severe memory shortage situations
911  * that could cause allocation failures below.
912  *
913  * Must be called with cpuset_mutex held.
914  *
915  * The three key local variables below are:
916  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
917  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
918  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
919  *         balance cpusets.
920  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
921  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
922  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
923  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
924  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
925  *         is a subset of one of these domains, while there are as
926  *         many such domains as possible, each as small as possible.
927  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
928  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
929  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
930  *         value to determine what partition elements (sched domains)
931  *         were changed (added or removed.)
932  *
933  * Finding the best partition (set of domains):
934  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
935  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
936  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
937  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
938  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
939  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
940  *      any such pairs.
941  *
942  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
943  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
944  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
945  *      partition_sched_domains().
946  */
947 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
948                         struct sched_domain_attr **attributes)
949 {
950         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
951         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
952         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
953         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
954         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
955         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
956         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
957         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
958         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
959         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
960
961         doms = NULL;
962         dattr = NULL;
963         csa = NULL;
964
965         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
966         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts) {
967                 ndoms = 1;
968                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
969                 if (!doms)
970                         goto done;
971
972                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
973                 if (dattr) {
974                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
975                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
976                 }
977                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
978                             housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
979
980                 goto done;
981         }
982
983         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
984         if (!csa)
985                 goto done;
986         csn = 0;
987
988         rcu_read_lock();
989         if (root_load_balance)
990                 csa[csn++] = &top_cpuset;
991         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
992                 if (cp == &top_cpuset)
993                         continue;
994                 /*
995                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
996                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
997                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
998                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
999                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
1000                  * the corresponding sched domain.
1001                  *
1002                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
1003                  * is a subset of the root's effective_cpus.
1004                  */
1005                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1006                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
1007                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
1008                                          housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN))))
1009                         continue;
1010
1011                 if (root_load_balance &&
1012                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
1013                         continue;
1014
1015                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
1016                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
1017                         csa[csn++] = cp;
1018
1019                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
1020                 if (!is_partition_valid(cp))
1021                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1022         }
1023         rcu_read_unlock();
1024
1025         for (i = 0; i < csn; i++)
1026                 csa[i]->pn = i;
1027         ndoms = csn;
1028
1029 restart:
1030         /* Find the best partition (set of sched domains) */
1031         for (i = 0; i < csn; i++) {
1032                 struct cpuset *a = csa[i];
1033                 int apn = a->pn;
1034
1035                 for (j = 0; j < csn; j++) {
1036                         struct cpuset *b = csa[j];
1037                         int bpn = b->pn;
1038
1039                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
1040                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
1041                                         struct cpuset *c = csa[k];
1042
1043                                         if (c->pn == bpn)
1044                                                 c->pn = apn;
1045                                 }
1046                                 ndoms--;        /* one less element */
1047                                 goto restart;
1048                         }
1049                 }
1050         }
1051
1052         /*
1053          * Now we know how many domains to create.
1054          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
1055          */
1056         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
1057         if (!doms)
1058                 goto done;
1059
1060         /*
1061          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
1062          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
1063          */
1064         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
1065                               GFP_KERNEL);
1066
1067         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
1068                 struct cpuset *a = csa[i];
1069                 struct cpumask *dp;
1070                 int apn = a->pn;
1071
1072                 if (apn < 0) {
1073                         /* Skip completed partitions */
1074                         continue;
1075                 }
1076
1077                 dp = doms[nslot];
1078
1079                 if (nslot == ndoms) {
1080                         static int warnings = 10;
1081                         if (warnings) {
1082                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
1083                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
1084                                 warnings--;
1085                         }
1086                         continue;
1087                 }
1088
1089                 cpumask_clear(dp);
1090                 if (dattr)
1091                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
1092                 for (j = i; j < csn; j++) {
1093                         struct cpuset *b = csa[j];
1094
1095                         if (apn == b->pn) {
1096                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
1097                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
1098                                 if (dattr)
1099                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
1100
1101                                 /* Done with this partition */
1102                                 b->pn = -1;
1103                         }
1104                 }
1105                 nslot++;
1106         }
1107         BUG_ON(nslot != ndoms);
1108
1109 done:
1110         kfree(csa);
1111
1112         /*
1113          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
1114          * See comments in partition_sched_domains().
1115          */
1116         if (doms == NULL)
1117                 ndoms = 1;
1118
1119         *domains    = doms;
1120         *attributes = dattr;
1121         return ndoms;
1122 }
1123
1124 static void dl_update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
1125 {
1126         struct css_task_iter it;
1127         struct task_struct *task;
1128
1129         if (cs->nr_deadline_tasks == 0)
1130                 return;
1131
1132         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1133
1134         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1135                 dl_add_task_root_domain(task);
1136
1137         css_task_iter_end(&it);
1138 }
1139
1140 static void dl_rebuild_rd_accounting(void)
1141 {
1142         struct cpuset *cs = NULL;
1143         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1144
1145         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1146         lockdep_assert_cpus_held();
1147         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
1148
1149         rcu_read_lock();
1150
1151         /*
1152          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
1153          * if a task belongs to it.
1154          */
1155         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
1156
1157         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1158
1159                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
1160                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1161                         continue;
1162                 }
1163
1164                 css_get(&cs->css);
1165
1166                 rcu_read_unlock();
1167
1168                 dl_update_tasks_root_domain(cs);
1169
1170                 rcu_read_lock();
1171                 css_put(&cs->css);
1172         }
1173         rcu_read_unlock();
1174 }
1175
1176 static void
1177 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1178                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
1179 {
1180         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
1181         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
1182         dl_rebuild_rd_accounting();
1183         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
1184 }
1185
1186 /*
1187  * Rebuild scheduler domains.
1188  *
1189  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1190  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1191  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1192  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1193  * scheduler's dynamic sched domains.
1194  *
1195  * Call with cpuset_mutex held.  Takes cpus_read_lock().
1196  */
1197 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1198 {
1199         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1200         struct sched_domain_attr *attr;
1201         cpumask_var_t *doms;
1202         struct cpuset *cs;
1203         int ndoms;
1204
1205         lockdep_assert_cpus_held();
1206         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1207
1208         /*
1209          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1210          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1211          * Anyways, cpuset_handle_hotplug() will rebuild sched domains.
1212          *
1213          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1214          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1215          * is enough to detect racing CPU offlines.
1216          */
1217         if (cpumask_empty(subpartitions_cpus) &&
1218             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1219                 return;
1220
1221         /*
1222          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1223          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1224          * partition root could be offlined, all must be checked.
1225          */
1226         if (top_cpuset.nr_subparts) {
1227                 rcu_read_lock();
1228                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1229                         if (!is_partition_valid(cs)) {
1230                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1231                                 continue;
1232                         }
1233                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1234                                             cpu_active_mask)) {
1235                                 rcu_read_unlock();
1236                                 return;
1237                         }
1238                 }
1239                 rcu_read_unlock();
1240         }
1241
1242         /* Generate domain masks and attrs */
1243         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1244
1245         /* Have scheduler rebuild the domains */
1246         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1247 }
1248 #else /* !CONFIG_SMP */
1249 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1250 {
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_SMP */
1253
1254 static void rebuild_sched_domains_cpuslocked(void)
1255 {
1256         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1257         rebuild_sched_domains_locked();
1258         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1259 }
1260
1261 void rebuild_sched_domains(void)
1262 {
1263         cpus_read_lock();
1264         rebuild_sched_domains_cpuslocked();
1265         cpus_read_unlock();
1266 }
1267
1268 /**
1269  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1270  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1271  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1272  *
1273  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1274  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1275  * cpuset membership stays stable. For top_cpuset, task_cpu_possible_mask()
1276  * is used instead of effective_cpus to make sure all offline CPUs are also
1277  * included as hotplug code won't update cpumasks for tasks in top_cpuset.
1278  */
1279 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
1280 {
1281         struct css_task_iter it;
1282         struct task_struct *task;
1283         bool top_cs = cs == &top_cpuset;
1284
1285         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1286         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1287                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(task);
1288
1289                 if (top_cs) {
1290                         /*
1291                          * Percpu kthreads in top_cpuset are ignored
1292                          */
1293                         if (kthread_is_per_cpu(task))
1294                                 continue;
1295                         cpumask_andnot(new_cpus, possible_mask, subpartitions_cpus);
1296                 } else {
1297                         cpumask_and(new_cpus, possible_mask, cs->effective_cpus);
1298                 }
1299                 set_cpus_allowed_ptr(task, new_cpus);
1300         }
1301         css_task_iter_end(&it);
1302 }
1303
1304 /**
1305  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1306  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1307  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1308  * @parent: the parent cpuset
1309  *
1310  * The result is valid only if the given cpuset isn't a partition root.
1311  */
1312 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1313                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1314 {
1315         cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Commands for update_parent_effective_cpumask
1320  */
1321 enum partition_cmd {
1322         partcmd_enable,         /* Enable partition root          */
1323         partcmd_enablei,        /* Enable isolated partition root */
1324         partcmd_disable,        /* Disable partition root         */
1325         partcmd_update,         /* Update parent's effective_cpus */
1326         partcmd_invalidate,     /* Make partition invalid         */
1327 };
1328
1329 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1330                        int turning_on);
1331 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1332                                     struct tmpmasks *tmp);
1333
1334 /*
1335  * Update partition exclusive flag
1336  *
1337  * Return: 0 if successful, an error code otherwise
1338  */
1339 static int update_partition_exclusive(struct cpuset *cs, int new_prs)
1340 {
1341         bool exclusive = (new_prs > 0);
1342
1343         if (exclusive && !is_cpu_exclusive(cs)) {
1344                 if (update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1))
1345                         return PERR_NOTEXCL;
1346         } else if (!exclusive && is_cpu_exclusive(cs)) {
1347                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
1348                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1349         }
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Update partition load balance flag and/or rebuild sched domain
1355  *
1356  * Changing load balance flag will automatically call
1357  * rebuild_sched_domains_locked().
1358  * This function is for cgroup v2 only.
1359  */
1360 static void update_partition_sd_lb(struct cpuset *cs, int old_prs)
1361 {
1362         int new_prs = cs->partition_root_state;
1363         bool rebuild_domains = (new_prs > 0) || (old_prs > 0);
1364         bool new_lb;
1365
1366         /*
1367          * If cs is not a valid partition root, the load balance state
1368          * will follow its parent.
1369          */
1370         if (new_prs > 0) {
1371                 new_lb = (new_prs != PRS_ISOLATED);
1372         } else {
1373                 new_lb = is_sched_load_balance(parent_cs(cs));
1374         }
1375         if (new_lb != !!is_sched_load_balance(cs)) {
1376                 rebuild_domains = true;
1377                 if (new_lb)
1378                         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1379                 else
1380                         clear_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1381         }
1382
1383         if (rebuild_domains)
1384                 rebuild_sched_domains_locked();
1385 }
1386
1387 /*
1388  * tasks_nocpu_error - Return true if tasks will have no effective_cpus
1389  */
1390 static bool tasks_nocpu_error(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1391                               struct cpumask *xcpus)
1392 {
1393         /*
1394          * A populated partition (cs or parent) can't have empty effective_cpus
1395          */
1396         return (cpumask_subset(parent->effective_cpus, xcpus) &&
1397                 partition_is_populated(parent, cs)) ||
1398                (!cpumask_intersects(xcpus, cpu_active_mask) &&
1399                 partition_is_populated(cs, NULL));
1400 }
1401
1402 static void reset_partition_data(struct cpuset *cs)
1403 {
1404         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1405
1406         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
1407                 return;
1408
1409         lockdep_assert_held(&callback_lock);
1410
1411         cs->nr_subparts = 0;
1412         if (cpumask_empty(cs->exclusive_cpus)) {
1413                 cpumask_clear(cs->effective_xcpus);
1414                 if (is_cpu_exclusive(cs))
1415                         clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
1416         }
1417         if (!cpumask_and(cs->effective_cpus,
1418                          parent->effective_cpus, cs->cpus_allowed)) {
1419                 cs->use_parent_ecpus = true;
1420                 parent->child_ecpus_count++;
1421                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1422         }
1423 }
1424
1425 /*
1426  * partition_xcpus_newstate - Exclusive CPUs state change
1427  * @old_prs: old partition_root_state
1428  * @new_prs: new partition_root_state
1429  * @xcpus: exclusive CPUs with state change
1430  */
1431 static void partition_xcpus_newstate(int old_prs, int new_prs, struct cpumask *xcpus)
1432 {
1433         WARN_ON_ONCE(old_prs == new_prs);
1434         if (new_prs == PRS_ISOLATED)
1435                 cpumask_or(isolated_cpus, isolated_cpus, xcpus);
1436         else
1437                 cpumask_andnot(isolated_cpus, isolated_cpus, xcpus);
1438 }
1439
1440 /*
1441  * partition_xcpus_add - Add new exclusive CPUs to partition
1442  * @new_prs: new partition_root_state
1443  * @parent: parent cpuset
1444  * @xcpus: exclusive CPUs to be added
1445  * Return: true if isolated_cpus modified, false otherwise
1446  *
1447  * Remote partition if parent == NULL
1448  */
1449 static bool partition_xcpus_add(int new_prs, struct cpuset *parent,
1450                                 struct cpumask *xcpus)
1451 {
1452         bool isolcpus_updated;
1453
1454         WARN_ON_ONCE(new_prs < 0);
1455         lockdep_assert_held(&callback_lock);
1456         if (!parent)
1457                 parent = &top_cpuset;
1458
1459
1460         if (parent == &top_cpuset)
1461                 cpumask_or(subpartitions_cpus, subpartitions_cpus, xcpus);
1462
1463         isolcpus_updated = (new_prs != parent->partition_root_state);
1464         if (isolcpus_updated)
1465                 partition_xcpus_newstate(parent->partition_root_state, new_prs,
1466                                          xcpus);
1467
1468         cpumask_andnot(parent->effective_cpus, parent->effective_cpus, xcpus);
1469         return isolcpus_updated;
1470 }
1471
1472 /*
1473  * partition_xcpus_del - Remove exclusive CPUs from partition
1474  * @old_prs: old partition_root_state
1475  * @parent: parent cpuset
1476  * @xcpus: exclusive CPUs to be removed
1477  * Return: true if isolated_cpus modified, false otherwise
1478  *
1479  * Remote partition if parent == NULL
1480  */
1481 static bool partition_xcpus_del(int old_prs, struct cpuset *parent,
1482                                 struct cpumask *xcpus)
1483 {
1484         bool isolcpus_updated;
1485
1486         WARN_ON_ONCE(old_prs < 0);
1487         lockdep_assert_held(&callback_lock);
1488         if (!parent)
1489                 parent = &top_cpuset;
1490
1491         if (parent == &top_cpuset)
1492                 cpumask_andnot(subpartitions_cpus, subpartitions_cpus, xcpus);
1493
1494         isolcpus_updated = (old_prs != parent->partition_root_state);
1495         if (isolcpus_updated)
1496                 partition_xcpus_newstate(old_prs, parent->partition_root_state,
1497                                          xcpus);
1498
1499         cpumask_and(xcpus, xcpus, cpu_active_mask);
1500         cpumask_or(parent->effective_cpus, parent->effective_cpus, xcpus);
1501         return isolcpus_updated;
1502 }
1503
1504 static void update_unbound_workqueue_cpumask(bool isolcpus_updated)
1505 {
1506         int ret;
1507
1508         lockdep_assert_cpus_held();
1509
1510         if (!isolcpus_updated)
1511                 return;
1512
1513         ret = workqueue_unbound_exclude_cpumask(isolated_cpus);
1514         WARN_ON_ONCE(ret < 0);
1515 }
1516
1517 /**
1518  * cpuset_cpu_is_isolated - Check if the given CPU is isolated
1519  * @cpu: the CPU number to be checked
1520  * Return: true if CPU is used in an isolated partition, false otherwise
1521  */
1522 bool cpuset_cpu_is_isolated(int cpu)
1523 {
1524         return cpumask_test_cpu(cpu, isolated_cpus);
1525 }
1526 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_cpu_is_isolated);
1527
1528 /*
1529  * compute_effective_exclusive_cpumask - compute effective exclusive CPUs
1530  * @cs: cpuset
1531  * @xcpus: effective exclusive CPUs value to be set
1532  * Return: true if xcpus is not empty, false otherwise.
1533  *
1534  * Starting with exclusive_cpus (cpus_allowed if exclusive_cpus is not set),
1535  * it must be a subset of cpus_allowed and parent's effective_xcpus.
1536  */
1537 static bool compute_effective_exclusive_cpumask(struct cpuset *cs,
1538                                                 struct cpumask *xcpus)
1539 {
1540         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1541
1542         if (!xcpus)
1543                 xcpus = cs->effective_xcpus;
1544
1545         if (!cpumask_empty(cs->exclusive_cpus))
1546                 cpumask_and(xcpus, cs->exclusive_cpus, cs->cpus_allowed);
1547         else
1548                 cpumask_copy(xcpus, cs->cpus_allowed);
1549
1550         return cpumask_and(xcpus, xcpus, parent->effective_xcpus);
1551 }
1552
1553 static inline bool is_remote_partition(struct cpuset *cs)
1554 {
1555         return !list_empty(&cs->remote_sibling);
1556 }
1557
1558 static inline bool is_local_partition(struct cpuset *cs)
1559 {
1560         return is_partition_valid(cs) && !is_remote_partition(cs);
1561 }
1562
1563 /*
1564  * remote_partition_enable - Enable current cpuset as a remote partition root
1565  * @cs: the cpuset to update
1566  * @new_prs: new partition_root_state
1567  * @tmp: temparary masks
1568  * Return: 1 if successful, 0 if error
1569  *
1570  * Enable the current cpuset to become a remote partition root taking CPUs
1571  * directly from the top cpuset. cpuset_mutex must be held by the caller.
1572  */
1573 static int remote_partition_enable(struct cpuset *cs, int new_prs,
1574                                    struct tmpmasks *tmp)
1575 {
1576         bool isolcpus_updated;
1577
1578         /*
1579          * The user must have sysadmin privilege.
1580          */
1581         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1582                 return 0;
1583
1584         /*
1585          * The requested exclusive_cpus must not be allocated to other
1586          * partitions and it can't use up all the root's effective_cpus.
1587          *
1588          * Note that if there is any local partition root above it or
1589          * remote partition root underneath it, its exclusive_cpus must
1590          * have overlapped with subpartitions_cpus.
1591          */
1592         compute_effective_exclusive_cpumask(cs, tmp->new_cpus);
1593         if (cpumask_empty(tmp->new_cpus) ||
1594             cpumask_intersects(tmp->new_cpus, subpartitions_cpus) ||
1595             cpumask_subset(top_cpuset.effective_cpus, tmp->new_cpus))
1596                 return 0;
1597
1598         spin_lock_irq(&callback_lock);
1599         isolcpus_updated = partition_xcpus_add(new_prs, NULL, tmp->new_cpus);
1600         list_add(&cs->remote_sibling, &remote_children);
1601         if (cs->use_parent_ecpus) {
1602                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1603
1604                 cs->use_parent_ecpus = false;
1605                 parent->child_ecpus_count--;
1606         }
1607         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1608         update_unbound_workqueue_cpumask(isolcpus_updated);
1609
1610         /*
1611          * Proprogate changes in top_cpuset's effective_cpus down the hierarchy.
1612          */
1613         update_tasks_cpumask(&top_cpuset, tmp->new_cpus);
1614         update_sibling_cpumasks(&top_cpuset, NULL, tmp);
1615         return 1;
1616 }
1617
1618 /*
1619  * remote_partition_disable - Remove current cpuset from remote partition list
1620  * @cs: the cpuset to update
1621  * @tmp: temparary masks
1622  *
1623  * The effective_cpus is also updated.
1624  *
1625  * cpuset_mutex must be held by the caller.
1626  */
1627 static void remote_partition_disable(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1628 {
1629         bool isolcpus_updated;
1630
1631         compute_effective_exclusive_cpumask(cs, tmp->new_cpus);
1632         WARN_ON_ONCE(!is_remote_partition(cs));
1633         WARN_ON_ONCE(!cpumask_subset(tmp->new_cpus, subpartitions_cpus));
1634
1635         spin_lock_irq(&callback_lock);
1636         list_del_init(&cs->remote_sibling);
1637         isolcpus_updated = partition_xcpus_del(cs->partition_root_state,
1638                                                NULL, tmp->new_cpus);
1639         cs->partition_root_state = -cs->partition_root_state;
1640         if (!cs->prs_err)
1641                 cs->prs_err = PERR_INVCPUS;
1642         reset_partition_data(cs);
1643         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1644         update_unbound_workqueue_cpumask(isolcpus_updated);
1645
1646         /*
1647          * Proprogate changes in top_cpuset's effective_cpus down the hierarchy.
1648          */
1649         update_tasks_cpumask(&top_cpuset, tmp->new_cpus);
1650         update_sibling_cpumasks(&top_cpuset, NULL, tmp);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * remote_cpus_update - cpus_exclusive change of remote partition
1655  * @cs: the cpuset to be updated
1656  * @newmask: the new effective_xcpus mask
1657  * @tmp: temparary masks
1658  *
1659  * top_cpuset and subpartitions_cpus will be updated or partition can be
1660  * invalidated.
1661  */
1662 static void remote_cpus_update(struct cpuset *cs, struct cpumask *newmask,
1663                                struct tmpmasks *tmp)
1664 {
1665         bool adding, deleting;
1666         int prs = cs->partition_root_state;
1667         int isolcpus_updated = 0;
1668
1669         if (WARN_ON_ONCE(!is_remote_partition(cs)))
1670                 return;
1671
1672         WARN_ON_ONCE(!cpumask_subset(cs->effective_xcpus, subpartitions_cpus));
1673
1674         if (cpumask_empty(newmask))
1675                 goto invalidate;
1676
1677         adding   = cpumask_andnot(tmp->addmask, newmask, cs->effective_xcpus);
1678         deleting = cpumask_andnot(tmp->delmask, cs->effective_xcpus, newmask);
1679
1680         /*
1681          * Additions of remote CPUs is only allowed if those CPUs are
1682          * not allocated to other partitions and there are effective_cpus
1683          * left in the top cpuset.
1684          */
1685         if (adding && (!capable(CAP_SYS_ADMIN) ||
1686                        cpumask_intersects(tmp->addmask, subpartitions_cpus) ||
1687                        cpumask_subset(top_cpuset.effective_cpus, tmp->addmask)))
1688                 goto invalidate;
1689
1690         spin_lock_irq(&callback_lock);
1691         if (adding)
1692                 isolcpus_updated += partition_xcpus_add(prs, NULL, tmp->addmask);
1693         if (deleting)
1694                 isolcpus_updated += partition_xcpus_del(prs, NULL, tmp->delmask);
1695         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1696         update_unbound_workqueue_cpumask(isolcpus_updated);
1697
1698         /*
1699          * Proprogate changes in top_cpuset's effective_cpus down the hierarchy.
1700          */
1701         update_tasks_cpumask(&top_cpuset, tmp->new_cpus);
1702         update_sibling_cpumasks(&top_cpuset, NULL, tmp);
1703         return;
1704
1705 invalidate:
1706         remote_partition_disable(cs, tmp);
1707 }
1708
1709 /*
1710  * remote_partition_check - check if a child remote partition needs update
1711  * @cs: the cpuset to be updated
1712  * @newmask: the new effective_xcpus mask
1713  * @delmask: temporary mask for deletion (not in tmp)
1714  * @tmp: temparary masks
1715  *
1716  * This should be called before the given cs has updated its cpus_allowed
1717  * and/or effective_xcpus.
1718  */
1719 static void remote_partition_check(struct cpuset *cs, struct cpumask *newmask,
1720                                    struct cpumask *delmask, struct tmpmasks *tmp)
1721 {
1722         struct cpuset *child, *next;
1723         int disable_cnt = 0;
1724
1725         /*
1726          * Compute the effective exclusive CPUs that will be deleted.
1727          */
1728         if (!cpumask_andnot(delmask, cs->effective_xcpus, newmask) ||
1729             !cpumask_intersects(delmask, subpartitions_cpus))
1730                 return; /* No deletion of exclusive CPUs in partitions */
1731
1732         /*
1733          * Searching the remote children list to look for those that will
1734          * be impacted by the deletion of exclusive CPUs.
1735          *
1736          * Since a cpuset must be removed from the remote children list
1737          * before it can go offline and holding cpuset_mutex will prevent
1738          * any change in cpuset status. RCU read lock isn't needed.
1739          */
1740         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1741         list_for_each_entry_safe(child, next, &remote_children, remote_sibling)
1742                 if (cpumask_intersects(child->effective_cpus, delmask)) {
1743                         remote_partition_disable(child, tmp);
1744                         disable_cnt++;
1745                 }
1746         if (disable_cnt)
1747                 rebuild_sched_domains_locked();
1748 }
1749
1750 /*
1751  * prstate_housekeeping_conflict - check for partition & housekeeping conflicts
1752  * @prstate: partition root state to be checked
1753  * @new_cpus: cpu mask
1754  * Return: true if there is conflict, false otherwise
1755  *
1756  * CPUs outside of housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN) can only be used in
1757  * an isolated partition.
1758  */
1759 static bool prstate_housekeeping_conflict(int prstate, struct cpumask *new_cpus)
1760 {
1761         const struct cpumask *hk_domain = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN);
1762         bool all_in_hk = cpumask_subset(new_cpus, hk_domain);
1763
1764         if (!all_in_hk && (prstate != PRS_ISOLATED))
1765                 return true;
1766
1767         return false;
1768 }
1769
1770 /**
1771  * update_parent_effective_cpumask - update effective_cpus mask of parent cpuset
1772  * @cs:      The cpuset that requests change in partition root state
1773  * @cmd:     Partition root state change command
1774  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1775  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1776  * Return:   0 or a partition root state error code
1777  *
1778  * For partcmd_enable*, the cpuset is being transformed from a non-partition
1779  * root to a partition root. The effective_xcpus (cpus_allowed if
1780  * effective_xcpus not set) mask of the given cpuset will be taken away from
1781  * parent's effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed
1782  * in effective_xcpus can be granted or an error code will be returned.
1783  *
1784  * For partcmd_disable, the cpuset is being transformed from a partition
1785  * root back to a non-partition root. Any CPUs in effective_xcpus will be
1786  * given back to parent's effective_cpus. 0 will always be returned.
1787  *
1788  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu list is
1789  * to be changed from effective_xcpus to newmask. Otherwise, effective_xcpus is
1790  * assumed to remain the same. The cpuset should either be a valid or invalid
1791  * partition root. The partition root state may change from valid to invalid
1792  * or vice versa. An error code will be returned if transitioning from
1793  * invalid to valid violates the exclusivity rule.
1794  *
1795  * For partcmd_invalidate, the current partition will be made invalid.
1796  *
1797  * The partcmd_enable* and partcmd_disable commands are used by
1798  * update_prstate(). An error code may be returned and the caller will check
1799  * for error.
1800  *
1801  * The partcmd_update command is used by update_cpumasks_hier() with newmask
1802  * NULL and update_cpumask() with newmask set. The partcmd_invalidate is used
1803  * by update_cpumask() with NULL newmask. In both cases, the callers won't
1804  * check for error and so partition_root_state and prs_error will be updated
1805  * directly.
1806  */
1807 static int update_parent_effective_cpumask(struct cpuset *cs, int cmd,
1808                                            struct cpumask *newmask,
1809                                            struct tmpmasks *tmp)
1810 {
1811         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1812         int adding;     /* Adding cpus to parent's effective_cpus       */
1813         int deleting;   /* Deleting cpus from parent's effective_cpus   */
1814         int old_prs, new_prs;
1815         int part_error = PERR_NONE;     /* Partition error? */
1816         int subparts_delta = 0;
1817         struct cpumask *xcpus;          /* cs effective_xcpus */
1818         int isolcpus_updated = 0;
1819         bool nocpu;
1820
1821         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1822
1823         /*
1824          * new_prs will only be changed for the partcmd_update and
1825          * partcmd_invalidate commands.
1826          */
1827         adding = deleting = false;
1828         old_prs = new_prs = cs->partition_root_state;
1829         xcpus = !cpumask_empty(cs->exclusive_cpus)
1830                 ? cs->effective_xcpus : cs->cpus_allowed;
1831
1832         if (cmd == partcmd_invalidate) {
1833                 if (is_prs_invalid(old_prs))
1834                         return 0;
1835
1836                 /*
1837                  * Make the current partition invalid.
1838                  */
1839                 if (is_partition_valid(parent))
1840                         adding = cpumask_and(tmp->addmask,
1841                                              xcpus, parent->effective_xcpus);
1842                 if (old_prs > 0) {
1843                         new_prs = -old_prs;
1844                         subparts_delta--;
1845                 }
1846                 goto write_error;
1847         }
1848
1849         /*
1850          * The parent must be a partition root.
1851          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1852          * not be empty.
1853          */
1854         if (!is_partition_valid(parent)) {
1855                 return is_partition_invalid(parent)
1856                        ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART;
1857         }
1858         if (!newmask && cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
1859                 return PERR_CPUSEMPTY;
1860
1861         nocpu = tasks_nocpu_error(parent, cs, xcpus);
1862
1863         if ((cmd == partcmd_enable) || (cmd == partcmd_enablei)) {
1864                 /*
1865                  * Enabling partition root is not allowed if its
1866                  * effective_xcpus is empty or doesn't overlap with
1867                  * parent's effective_xcpus.
1868                  */
1869                 if (cpumask_empty(xcpus) ||
1870                     !cpumask_intersects(xcpus, parent->effective_xcpus))
1871                         return PERR_INVCPUS;
1872
1873                 if (prstate_housekeeping_conflict(new_prs, xcpus))
1874                         return PERR_HKEEPING;
1875
1876                 /*
1877                  * A parent can be left with no CPU as long as there is no
1878                  * task directly associated with the parent partition.
1879                  */
1880                 if (nocpu)
1881                         return PERR_NOCPUS;
1882
1883                 cpumask_copy(tmp->delmask, xcpus);
1884                 deleting = true;
1885                 subparts_delta++;
1886                 new_prs = (cmd == partcmd_enable) ? PRS_ROOT : PRS_ISOLATED;
1887         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1888                 /*
1889                  * May need to add cpus to parent's effective_cpus for
1890                  * valid partition root.
1891                  */
1892                 adding = !is_prs_invalid(old_prs) &&
1893                           cpumask_and(tmp->addmask, xcpus, parent->effective_xcpus);
1894                 if (adding)
1895                         subparts_delta--;
1896                 new_prs = PRS_MEMBER;
1897         } else if (newmask) {
1898                 /*
1899                  * Empty cpumask is not allowed
1900                  */
1901                 if (cpumask_empty(newmask)) {
1902                         part_error = PERR_CPUSEMPTY;
1903                         goto write_error;
1904                 }
1905
1906                 /*
1907                  * partcmd_update with newmask:
1908                  *
1909                  * Compute add/delete mask to/from effective_cpus
1910                  *
1911                  * For valid partition:
1912                  *   addmask = exclusive_cpus & ~newmask
1913                  *                            & parent->effective_xcpus
1914                  *   delmask = newmask & ~exclusive_cpus
1915                  *                     & parent->effective_xcpus
1916                  *
1917                  * For invalid partition:
1918                  *   delmask = newmask & parent->effective_xcpus
1919                  */
1920                 if (is_prs_invalid(old_prs)) {
1921                         adding = false;
1922                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask,
1923                                         newmask, parent->effective_xcpus);
1924                 } else {
1925                         cpumask_andnot(tmp->addmask, xcpus, newmask);
1926                         adding = cpumask_and(tmp->addmask, tmp->addmask,
1927                                              parent->effective_xcpus);
1928
1929                         cpumask_andnot(tmp->delmask, newmask, xcpus);
1930                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1931                                                parent->effective_xcpus);
1932                 }
1933                 /*
1934                  * Make partition invalid if parent's effective_cpus could
1935                  * become empty and there are tasks in the parent.
1936                  */
1937                 if (nocpu && (!adding ||
1938                     !cpumask_intersects(tmp->addmask, cpu_active_mask))) {
1939                         part_error = PERR_NOCPUS;
1940                         deleting = false;
1941                         adding = cpumask_and(tmp->addmask,
1942                                              xcpus, parent->effective_xcpus);
1943                 }
1944         } else {
1945                 /*
1946                  * partcmd_update w/o newmask
1947                  *
1948                  * delmask = effective_xcpus & parent->effective_cpus
1949                  *
1950                  * This can be called from:
1951                  * 1) update_cpumasks_hier()
1952                  * 2) cpuset_hotplug_update_tasks()
1953                  *
1954                  * Check to see if it can be transitioned from valid to
1955                  * invalid partition or vice versa.
1956                  *
1957                  * A partition error happens when parent has tasks and all
1958                  * its effective CPUs will have to be distributed out.
1959                  */
1960                 WARN_ON_ONCE(!is_partition_valid(parent));
1961                 if (nocpu) {
1962                         part_error = PERR_NOCPUS;
1963                         if (is_partition_valid(cs))
1964                                 adding = cpumask_and(tmp->addmask,
1965                                                 xcpus, parent->effective_xcpus);
1966                 } else if (is_partition_invalid(cs) &&
1967                            cpumask_subset(xcpus, parent->effective_xcpus)) {
1968                         struct cgroup_subsys_state *css;
1969                         struct cpuset *child;
1970                         bool exclusive = true;
1971
1972                         /*
1973                          * Convert invalid partition to valid has to
1974                          * pass the cpu exclusivity test.
1975                          */
1976                         rcu_read_lock();
1977                         cpuset_for_each_child(child, css, parent) {
1978                                 if (child == cs)
1979                                         continue;
1980                                 if (!cpusets_are_exclusive(cs, child)) {
1981                                         exclusive = false;
1982                                         break;
1983                                 }
1984                         }
1985                         rcu_read_unlock();
1986                         if (exclusive)
1987                                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask,
1988                                                 xcpus, parent->effective_cpus);
1989                         else
1990                                 part_error = PERR_NOTEXCL;
1991                 }
1992         }
1993
1994 write_error:
1995         if (part_error)
1996                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, part_error);
1997
1998         if (cmd == partcmd_update) {
1999                 /*
2000                  * Check for possible transition between valid and invalid
2001                  * partition root.
2002                  */
2003                 switch (cs->partition_root_state) {
2004                 case PRS_ROOT:
2005                 case PRS_ISOLATED:
2006                         if (part_error) {
2007                                 new_prs = -old_prs;
2008                                 subparts_delta--;
2009                         }
2010                         break;
2011                 case PRS_INVALID_ROOT:
2012                 case PRS_INVALID_ISOLATED:
2013                         if (!part_error) {
2014                                 new_prs = -old_prs;
2015                                 subparts_delta++;
2016                         }
2017                         break;
2018                 }
2019         }
2020
2021         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
2022                 return 0;
2023
2024         /*
2025          * Transitioning between invalid to valid or vice versa may require
2026          * changing CS_CPU_EXCLUSIVE. In the case of partcmd_update,
2027          * validate_change() has already been successfully called and
2028          * CPU lists in cs haven't been updated yet. So defer it to later.
2029          */
2030         if ((old_prs != new_prs) && (cmd != partcmd_update))  {
2031                 int err = update_partition_exclusive(cs, new_prs);
2032
2033                 if (err)
2034                         return err;
2035         }
2036
2037         /*
2038          * Change the parent's effective_cpus & effective_xcpus (top cpuset
2039          * only).
2040          *
2041          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
2042          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
2043          */
2044         spin_lock_irq(&callback_lock);
2045         if (old_prs != new_prs) {
2046                 cs->partition_root_state = new_prs;
2047                 if (new_prs <= 0)
2048                         cs->nr_subparts = 0;
2049         }
2050         /*
2051          * Adding to parent's effective_cpus means deletion CPUs from cs
2052          * and vice versa.
2053          */
2054         if (adding)
2055                 isolcpus_updated += partition_xcpus_del(old_prs, parent,
2056                                                         tmp->addmask);
2057         if (deleting)
2058                 isolcpus_updated += partition_xcpus_add(new_prs, parent,
2059                                                         tmp->delmask);
2060
2061         if (is_partition_valid(parent)) {
2062                 parent->nr_subparts += subparts_delta;
2063                 WARN_ON_ONCE(parent->nr_subparts < 0);
2064         }
2065         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2066         update_unbound_workqueue_cpumask(isolcpus_updated);
2067
2068         if ((old_prs != new_prs) && (cmd == partcmd_update))
2069                 update_partition_exclusive(cs, new_prs);
2070
2071         if (adding || deleting) {
2072                 update_tasks_cpumask(parent, tmp->addmask);
2073                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, tmp);
2074         }
2075
2076         /*
2077          * For partcmd_update without newmask, it is being called from
2078          * cpuset_handle_hotplug(). Update the load balance flag and
2079          * scheduling domain accordingly.
2080          */
2081         if ((cmd == partcmd_update) && !newmask)
2082                 update_partition_sd_lb(cs, old_prs);
2083
2084         notify_partition_change(cs, old_prs);
2085         return 0;
2086 }
2087
2088 /**
2089  * compute_partition_effective_cpumask - compute effective_cpus for partition
2090  * @cs: partition root cpuset
2091  * @new_ecpus: previously computed effective_cpus to be updated
2092  *
2093  * Compute the effective_cpus of a partition root by scanning effective_xcpus
2094  * of child partition roots and excluding their effective_xcpus.
2095  *
2096  * This has the side effect of invalidating valid child partition roots,
2097  * if necessary. Since it is called from either cpuset_hotplug_update_tasks()
2098  * or update_cpumasks_hier() where parent and children are modified
2099  * successively, we don't need to call update_parent_effective_cpumask()
2100  * and the child's effective_cpus will be updated in later iterations.
2101  *
2102  * Note that rcu_read_lock() is assumed to be held.
2103  */
2104 static void compute_partition_effective_cpumask(struct cpuset *cs,
2105                                                 struct cpumask *new_ecpus)
2106 {
2107         struct cgroup_subsys_state *css;
2108         struct cpuset *child;
2109         bool populated = partition_is_populated(cs, NULL);
2110
2111         /*
2112          * Check child partition roots to see if they should be
2113          * invalidated when
2114          *  1) child effective_xcpus not a subset of new
2115          *     excluisve_cpus
2116          *  2) All the effective_cpus will be used up and cp
2117          *     has tasks
2118          */
2119         compute_effective_exclusive_cpumask(cs, new_ecpus);
2120         cpumask_and(new_ecpus, new_ecpus, cpu_active_mask);
2121
2122         rcu_read_lock();
2123         cpuset_for_each_child(child, css, cs) {
2124                 if (!is_partition_valid(child))
2125                         continue;
2126
2127                 child->prs_err = 0;
2128                 if (!cpumask_subset(child->effective_xcpus,
2129                                     cs->effective_xcpus))
2130                         child->prs_err = PERR_INVCPUS;
2131                 else if (populated &&
2132                          cpumask_subset(new_ecpus, child->effective_xcpus))
2133                         child->prs_err = PERR_NOCPUS;
2134
2135                 if (child->prs_err) {
2136                         int old_prs = child->partition_root_state;
2137
2138                         /*
2139                          * Invalidate child partition
2140                          */
2141                         spin_lock_irq(&callback_lock);
2142                         make_partition_invalid(child);
2143                         cs->nr_subparts--;
2144                         child->nr_subparts = 0;
2145                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2146                         notify_partition_change(child, old_prs);
2147                         continue;
2148                 }
2149                 cpumask_andnot(new_ecpus, new_ecpus,
2150                                child->effective_xcpus);
2151         }
2152         rcu_read_unlock();
2153 }
2154
2155 /*
2156  * update_cpumasks_hier() flags
2157  */
2158 #define HIER_CHECKALL           0x01    /* Check all cpusets with no skipping */
2159 #define HIER_NO_SD_REBUILD      0x02    /* Don't rebuild sched domains */
2160
2161 /*
2162  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
2163  * @cs:  the cpuset to consider
2164  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
2165  * @force: don't skip any descendant cpusets if set
2166  *
2167  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
2168  * and all its descendants need to be updated.
2169  *
2170  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
2171  *
2172  * Called with cpuset_mutex held
2173  */
2174 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp,
2175                                  int flags)
2176 {
2177         struct cpuset *cp;
2178         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2179         bool need_rebuild_sched_domains = false;
2180         int old_prs, new_prs;
2181
2182         rcu_read_lock();
2183         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
2184                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
2185                 bool remote = is_remote_partition(cp);
2186                 bool update_parent = false;
2187
2188                 /*
2189                  * Skip descendent remote partition that acquires CPUs
2190                  * directly from top cpuset unless it is cs.
2191                  */
2192                 if (remote && (cp != cs)) {
2193                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
2194                         continue;
2195                 }
2196
2197                 /*
2198                  * Update effective_xcpus if exclusive_cpus set.
2199                  * The case when exclusive_cpus isn't set is handled later.
2200                  */
2201                 if (!cpumask_empty(cp->exclusive_cpus) && (cp != cs)) {
2202                         spin_lock_irq(&callback_lock);
2203                         compute_effective_exclusive_cpumask(cp, NULL);
2204                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2205                 }
2206
2207                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
2208                 if (remote || (is_partition_valid(parent) &&
2209                                is_partition_valid(cp)))
2210                         compute_partition_effective_cpumask(cp, tmp->new_cpus);
2211                 else
2212                         compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
2213
2214                 /*
2215                  * A partition with no effective_cpus is allowed as long as
2216                  * there is no task associated with it. Call
2217                  * update_parent_effective_cpumask() to check it.
2218                  */
2219                 if (is_partition_valid(cp) && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
2220                         update_parent = true;
2221                         goto update_parent_effective;
2222                 }
2223
2224                 /*
2225                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
2226                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs unless
2227                  * it is a partition root that has explicitly distributed
2228                  * out all its CPUs.
2229                  */
2230                 if (is_in_v2_mode() && !remote && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
2231                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
2232                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
2233                                 cp->use_parent_ecpus = true;
2234                                 parent->child_ecpus_count++;
2235                         }
2236                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
2237                         cp->use_parent_ecpus = false;
2238                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
2239                         parent->child_ecpus_count--;
2240                 }
2241
2242                 if (remote)
2243                         goto get_css;
2244
2245                 /*
2246                  * Skip the whole subtree if
2247                  * 1) the cpumask remains the same,
2248                  * 2) has no partition root state,
2249                  * 3) HIER_CHECKALL flag not set, and
2250                  * 4) for v2 load balance state same as its parent.
2251                  */
2252                 if (!cp->partition_root_state && !(flags & HIER_CHECKALL) &&
2253                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus) &&
2254                     (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
2255                     (is_sched_load_balance(parent) == is_sched_load_balance(cp)))) {
2256                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
2257                         continue;
2258                 }
2259
2260 update_parent_effective:
2261                 /*
2262                  * update_parent_effective_cpumask() should have been called
2263                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
2264                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
2265                  * cpuset if the parent's effective_cpus changes.
2266                  */
2267                 if ((cp != cs) && old_prs) {
2268                         switch (parent->partition_root_state) {
2269                         case PRS_ROOT:
2270                         case PRS_ISOLATED:
2271                                 update_parent = true;
2272                                 break;
2273
2274                         default:
2275                                 /*
2276                                  * When parent is not a partition root or is
2277                                  * invalid, child partition roots become
2278                                  * invalid too.
2279                                  */
2280                                 if (is_partition_valid(cp))
2281                                         new_prs = -cp->partition_root_state;
2282                                 WRITE_ONCE(cp->prs_err,
2283                                            is_partition_invalid(parent)
2284                                            ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART);
2285                                 break;
2286                         }
2287                 }
2288 get_css:
2289                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
2290                         continue;
2291                 rcu_read_unlock();
2292
2293                 if (update_parent) {
2294                         update_parent_effective_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp);
2295                         /*
2296                          * The cpuset partition_root_state may become
2297                          * invalid. Capture it.
2298                          */
2299                         new_prs = cp->partition_root_state;
2300                 }
2301
2302                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2303                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
2304                 cp->partition_root_state = new_prs;
2305                 /*
2306                  * Make sure effective_xcpus is properly set for a valid
2307                  * partition root.
2308                  */
2309                 if ((new_prs > 0) && cpumask_empty(cp->exclusive_cpus))
2310                         cpumask_and(cp->effective_xcpus,
2311                                     cp->cpus_allowed, parent->effective_xcpus);
2312                 else if (new_prs < 0)
2313                         reset_partition_data(cp);
2314                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2315
2316                 notify_partition_change(cp, old_prs);
2317
2318                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
2319                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
2320
2321                 update_tasks_cpumask(cp, cp->effective_cpus);
2322
2323                 /*
2324                  * On default hierarchy, inherit the CS_SCHED_LOAD_BALANCE
2325                  * from parent if current cpuset isn't a valid partition root
2326                  * and their load balance states differ.
2327                  */
2328                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2329                     !is_partition_valid(cp) &&
2330                     (is_sched_load_balance(parent) != is_sched_load_balance(cp))) {
2331                         if (is_sched_load_balance(parent))
2332                                 set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cp->flags);
2333                         else
2334                                 clear_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cp->flags);
2335                 }
2336
2337                 /*
2338                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
2339                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
2340                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
2341                  * root as well.
2342                  */
2343                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
2344                     is_sched_load_balance(cp) &&
2345                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
2346                     is_partition_valid(cp)))
2347                         need_rebuild_sched_domains = true;
2348
2349                 rcu_read_lock();
2350                 css_put(&cp->css);
2351         }
2352         rcu_read_unlock();
2353
2354         if (need_rebuild_sched_domains && !(flags & HIER_NO_SD_REBUILD))
2355                 rebuild_sched_domains_locked();
2356 }
2357
2358 /**
2359  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
2360  * @parent:  Parent cpuset
2361  * @cs:      Current cpuset
2362  * @tmp:     Temp variables
2363  */
2364 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
2365                                     struct tmpmasks *tmp)
2366 {
2367         struct cpuset *sibling;
2368         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2369
2370         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
2371
2372         /*
2373          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
2374          * if their effective_cpus will need to be changed.
2375          *
2376          * With the addition of effective_xcpus which is a subset of
2377          * cpus_allowed. It is possible a change in parent's effective_cpus
2378          * due to a change in a child partition's effective_xcpus will impact
2379          * its siblings even if they do not inherit parent's effective_cpus
2380          * directly.
2381          *
2382          * The update_cpumasks_hier() function may sleep. So we have to
2383          * release the RCU read lock before calling it. HIER_NO_SD_REBUILD
2384          * flag is used to suppress rebuild of sched domains as the callers
2385          * will take care of that.
2386          */
2387         rcu_read_lock();
2388         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
2389                 if (sibling == cs)
2390                         continue;
2391                 if (!sibling->use_parent_ecpus &&
2392                     !is_partition_valid(sibling)) {
2393                         compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, sibling,
2394                                                   parent);
2395                         if (cpumask_equal(tmp->new_cpus, sibling->effective_cpus))
2396                                 continue;
2397                 }
2398                 if (!css_tryget_online(&sibling->css))
2399                         continue;
2400
2401                 rcu_read_unlock();
2402                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp, HIER_NO_SD_REBUILD);
2403                 rcu_read_lock();
2404                 css_put(&sibling->css);
2405         }
2406         rcu_read_unlock();
2407 }
2408
2409 /**
2410  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
2411  * @cs: the cpuset to consider
2412  * @trialcs: trial cpuset
2413  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
2414  */
2415 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
2416                           const char *buf)
2417 {
2418         int retval;
2419         struct tmpmasks tmp;
2420         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2421         bool invalidate = false;
2422         int hier_flags = 0;
2423         int old_prs = cs->partition_root_state;
2424
2425         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
2426         if (cs == &top_cpuset)
2427                 return -EACCES;
2428
2429         /*
2430          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
2431          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
2432          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
2433          * with tasks have cpus.
2434          */
2435         if (!*buf) {
2436                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
2437                 cpumask_clear(trialcs->effective_xcpus);
2438         } else {
2439                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
2440                 if (retval < 0)
2441                         return retval;
2442
2443                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
2444                                     top_cpuset.cpus_allowed))
2445                         return -EINVAL;
2446
2447                 /*
2448                  * When exclusive_cpus isn't explicitly set, it is constrainted
2449                  * by cpus_allowed and parent's effective_xcpus. Otherwise,
2450                  * trialcs->effective_xcpus is used as a temporary cpumask
2451                  * for checking validity of the partition root.
2452                  */
2453                 if (!cpumask_empty(trialcs->exclusive_cpus) || is_partition_valid(cs))
2454                         compute_effective_exclusive_cpumask(trialcs, NULL);
2455         }
2456
2457         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
2458         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
2459                 return 0;
2460
2461         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
2462                 return -ENOMEM;
2463
2464         if (old_prs) {
2465                 if (is_partition_valid(cs) &&
2466                     cpumask_empty(trialcs->effective_xcpus)) {
2467                         invalidate = true;
2468                         cs->prs_err = PERR_INVCPUS;
2469                 } else if (prstate_housekeeping_conflict(old_prs, trialcs->effective_xcpus)) {
2470                         invalidate = true;
2471                         cs->prs_err = PERR_HKEEPING;
2472                 } else if (tasks_nocpu_error(parent, cs, trialcs->effective_xcpus)) {
2473                         invalidate = true;
2474                         cs->prs_err = PERR_NOCPUS;
2475                 }
2476         }
2477
2478         /*
2479          * Check all the descendants in update_cpumasks_hier() if
2480          * effective_xcpus is to be changed.
2481          */
2482         if (!cpumask_equal(cs->effective_xcpus, trialcs->effective_xcpus))
2483                 hier_flags = HIER_CHECKALL;
2484
2485         retval = validate_change(cs, trialcs);
2486
2487         if ((retval == -EINVAL) && cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
2488                 struct cgroup_subsys_state *css;
2489                 struct cpuset *cp;
2490
2491                 /*
2492                  * The -EINVAL error code indicates that partition sibling
2493                  * CPU exclusivity rule has been violated. We still allow
2494                  * the cpumask change to proceed while invalidating the
2495                  * partition. However, any conflicting sibling partitions
2496                  * have to be marked as invalid too.
2497                  */
2498                 invalidate = true;
2499                 rcu_read_lock();
2500                 cpuset_for_each_child(cp, css, parent) {
2501                         struct cpumask *xcpus = fetch_xcpus(trialcs);
2502
2503                         if (is_partition_valid(cp) &&
2504                             cpumask_intersects(xcpus, cp->effective_xcpus)) {
2505                                 rcu_read_unlock();
2506                                 update_parent_effective_cpumask(cp, partcmd_invalidate, NULL, &tmp);
2507                                 rcu_read_lock();
2508                         }
2509                 }
2510                 rcu_read_unlock();
2511                 retval = 0;
2512         }
2513
2514         if (retval < 0)
2515                 goto out_free;
2516
2517         if (is_partition_valid(cs) ||
2518            (is_partition_invalid(cs) && !invalidate)) {
2519                 struct cpumask *xcpus = trialcs->effective_xcpus;
2520
2521                 if (cpumask_empty(xcpus) && is_partition_invalid(cs))
2522                         xcpus = trialcs->cpus_allowed;
2523
2524                 /*
2525                  * Call remote_cpus_update() to handle valid remote partition
2526                  */
2527                 if (is_remote_partition(cs))
2528                         remote_cpus_update(cs, xcpus, &tmp);
2529                 else if (invalidate)
2530                         update_parent_effective_cpumask(cs, partcmd_invalidate,
2531                                                         NULL, &tmp);
2532                 else
2533                         update_parent_effective_cpumask(cs, partcmd_update,
2534                                                         xcpus, &tmp);
2535         } else if (!cpumask_empty(cs->exclusive_cpus)) {
2536                 /*
2537                  * Use trialcs->effective_cpus as a temp cpumask
2538                  */
2539                 remote_partition_check(cs, trialcs->effective_xcpus,
2540                                        trialcs->effective_cpus, &tmp);
2541         }
2542
2543         spin_lock_irq(&callback_lock);
2544         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
2545         cpumask_copy(cs->effective_xcpus, trialcs->effective_xcpus);
2546         if ((old_prs > 0) && !is_partition_valid(cs))
2547                 reset_partition_data(cs);
2548         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2549
2550         /* effective_cpus/effective_xcpus will be updated here */
2551         update_cpumasks_hier(cs, &tmp, hier_flags);
2552
2553         /* Update CS_SCHED_LOAD_BALANCE and/or sched_domains, if necessary */
2554         if (cs->partition_root_state)
2555                 update_partition_sd_lb(cs, old_prs);
2556 out_free:
2557         free_cpumasks(NULL, &tmp);
2558         return retval;
2559 }
2560
2561 /**
2562  * update_exclusive_cpumask - update the exclusive_cpus mask of a cpuset
2563  * @cs: the cpuset to consider
2564  * @trialcs: trial cpuset
2565  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
2566  *
2567  * The tasks' cpumask will be updated if cs is a valid partition root.
2568  */
2569 static int update_exclusive_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
2570                                     const char *buf)
2571 {
2572         int retval;
2573         struct tmpmasks tmp;
2574         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2575         bool invalidate = false;
2576         int hier_flags = 0;
2577         int old_prs = cs->partition_root_state;
2578
2579         if (!*buf) {
2580                 cpumask_clear(trialcs->exclusive_cpus);
2581                 cpumask_clear(trialcs->effective_xcpus);
2582         } else {
2583                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->exclusive_cpus);
2584                 if (retval < 0)
2585                         return retval;
2586                 if (!is_cpu_exclusive(cs))
2587                         set_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &trialcs->flags);
2588         }
2589
2590         /* Nothing to do if the CPUs didn't change */
2591         if (cpumask_equal(cs->exclusive_cpus, trialcs->exclusive_cpus))
2592                 return 0;
2593
2594         if (*buf)
2595                 compute_effective_exclusive_cpumask(trialcs, NULL);
2596
2597         /*
2598          * Check all the descendants in update_cpumasks_hier() if
2599          * effective_xcpus is to be changed.
2600          */
2601         if (!cpumask_equal(cs->effective_xcpus, trialcs->effective_xcpus))
2602                 hier_flags = HIER_CHECKALL;
2603
2604         retval = validate_change(cs, trialcs);
2605         if (retval)
2606                 return retval;
2607
2608         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
2609                 return -ENOMEM;
2610
2611         if (old_prs) {
2612                 if (cpumask_empty(trialcs->effective_xcpus)) {
2613                         invalidate = true;
2614                         cs->prs_err = PERR_INVCPUS;
2615                 } else if (prstate_housekeeping_conflict(old_prs, trialcs->effective_xcpus)) {
2616                         invalidate = true;
2617                         cs->prs_err = PERR_HKEEPING;
2618                 } else if (tasks_nocpu_error(parent, cs, trialcs->effective_xcpus)) {
2619                         invalidate = true;
2620                         cs->prs_err = PERR_NOCPUS;
2621                 }
2622
2623                 if (is_remote_partition(cs)) {
2624                         if (invalidate)
2625                                 remote_partition_disable(cs, &tmp);
2626                         else
2627                                 remote_cpus_update(cs, trialcs->effective_xcpus,
2628                                                    &tmp);
2629                 } else if (invalidate) {
2630                         update_parent_effective_cpumask(cs, partcmd_invalidate,
2631                                                         NULL, &tmp);
2632                 } else {
2633                         update_parent_effective_cpumask(cs, partcmd_update,
2634                                                 trialcs->effective_xcpus, &tmp);
2635                 }
2636         } else if (!cpumask_empty(trialcs->exclusive_cpus)) {
2637                 /*
2638                  * Use trialcs->effective_cpus as a temp cpumask
2639                  */
2640                 remote_partition_check(cs, trialcs->effective_xcpus,
2641                                        trialcs->effective_cpus, &tmp);
2642         }
2643         spin_lock_irq(&callback_lock);
2644         cpumask_copy(cs->exclusive_cpus, trialcs->exclusive_cpus);
2645         cpumask_copy(cs->effective_xcpus, trialcs->effective_xcpus);
2646         if ((old_prs > 0) && !is_partition_valid(cs))
2647                 reset_partition_data(cs);
2648         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2649
2650         /*
2651          * Call update_cpumasks_hier() to update effective_cpus/effective_xcpus
2652          * of the subtree when it is a valid partition root or effective_xcpus
2653          * is updated.
2654          */
2655         if (is_partition_valid(cs) || hier_flags)
2656                 update_cpumasks_hier(cs, &tmp, hier_flags);
2657
2658         /* Update CS_SCHED_LOAD_BALANCE and/or sched_domains, if necessary */
2659         if (cs->partition_root_state)
2660                 update_partition_sd_lb(cs, old_prs);
2661
2662         free_cpumasks(NULL, &tmp);
2663         return 0;
2664 }
2665
2666 /*
2667  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
2668  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
2669  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
2670  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
2671  * cpuset_migrate_mm_wq.
2672  */
2673
2674 struct cpuset_migrate_mm_work {
2675         struct work_struct      work;
2676         struct mm_struct        *mm;
2677         nodemask_t              from;
2678         nodemask_t              to;
2679 };
2680
2681 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
2682 {
2683         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
2684                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
2685
2686         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
2687         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
2688         mmput(mwork->mm);
2689         kfree(mwork);
2690 }
2691
2692 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
2693                                                         const nodemask_t *to)
2694 {
2695         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
2696
2697         if (nodes_equal(*from, *to)) {
2698                 mmput(mm);
2699                 return;
2700         }
2701
2702         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
2703         if (mwork) {
2704                 mwork->mm = mm;
2705                 mwork->from = *from;
2706                 mwork->to = *to;
2707                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
2708                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
2709         } else {
2710                 mmput(mm);
2711         }
2712 }
2713
2714 static void cpuset_post_attach(void)
2715 {
2716         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2717 }
2718
2719 /*
2720  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
2721  * @tsk: the task to change
2722  * @newmems: new nodes that the task will be set
2723  *
2724  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
2725  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
2726  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
2727  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
2728  */
2729 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
2730                                         nodemask_t *newmems)
2731 {
2732         task_lock(tsk);
2733
2734         local_irq_disable();
2735         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
2736
2737         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
2738         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
2739         tsk->mems_allowed = *newmems;
2740
2741         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
2742         local_irq_enable();
2743
2744         task_unlock(tsk);
2745 }
2746
2747 static void *cpuset_being_rebound;
2748
2749 /**
2750  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
2751  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
2752  *
2753  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
2754  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
2755  * cpuset membership stays stable.
2756  */
2757 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
2758 {
2759         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
2760         struct css_task_iter it;
2761         struct task_struct *task;
2762
2763         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
2764
2765         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
2766
2767         /*
2768          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
2769          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
2770          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
2771          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
2772          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
2773          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
2774          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
2775          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
2776          */
2777         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2778         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
2779                 struct mm_struct *mm;
2780                 bool migrate;
2781
2782                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
2783
2784                 mm = get_task_mm(task);
2785                 if (!mm)
2786                         continue;
2787
2788                 migrate = is_memory_migrate(cs);
2789
2790                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
2791                 if (migrate)
2792                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
2793                 else
2794                         mmput(mm);
2795         }
2796         css_task_iter_end(&it);
2797
2798         /*
2799          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
2800          * cs->old_mems_allowed.
2801          */
2802         cs->old_mems_allowed = newmems;
2803
2804         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
2805         cpuset_being_rebound = NULL;
2806 }
2807
2808 /*
2809  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
2810  * @cs: the cpuset to consider
2811  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
2812  *
2813  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
2814  * and all its descendants need to be updated.
2815  *
2816  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
2817  *
2818  * Called with cpuset_mutex held
2819  */
2820 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
2821 {
2822         struct cpuset *cp;
2823         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2824
2825         rcu_read_lock();
2826         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
2827                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
2828
2829                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
2830
2831                 /*
2832                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
2833                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
2834                  */
2835                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
2836                         *new_mems = parent->effective_mems;
2837
2838                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
2839                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
2840                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
2841                         continue;
2842                 }
2843
2844                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
2845                         continue;
2846                 rcu_read_unlock();
2847
2848                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2849                 cp->effective_mems = *new_mems;
2850                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2851
2852                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
2853                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
2854
2855                 update_tasks_nodemask(cp);
2856
2857                 rcu_read_lock();
2858                 css_put(&cp->css);
2859         }
2860         rcu_read_unlock();
2861 }
2862
2863 /*
2864  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
2865  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
2866  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
2867  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
2868  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
2869  * migrate the tasks pages to the new memory.
2870  *
2871  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
2872  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
2873  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
2874  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
2875  */
2876 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
2877                            const char *buf)
2878 {
2879         int retval;
2880
2881         /*
2882          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
2883          * it's read-only
2884          */
2885         if (cs == &top_cpuset) {
2886                 retval = -EACCES;
2887                 goto done;
2888         }
2889
2890         /*
2891          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
2892          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
2893          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
2894          * with tasks have memory.
2895          */
2896         if (!*buf) {
2897                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
2898         } else {
2899                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
2900                 if (retval < 0)
2901                         goto done;
2902
2903                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
2904                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
2905                         retval = -EINVAL;
2906                         goto done;
2907                 }
2908         }
2909
2910         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
2911                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
2912                 goto done;
2913         }
2914         retval = validate_change(cs, trialcs);
2915         if (retval < 0)
2916                 goto done;
2917
2918         check_insane_mems_config(&trialcs->mems_allowed);
2919
2920         spin_lock_irq(&callback_lock);
2921         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
2922         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2923
2924         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
2925         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
2926 done:
2927         return retval;
2928 }
2929
2930 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
2931 {
2932         bool ret;
2933
2934         rcu_read_lock();
2935         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
2936         rcu_read_unlock();
2937
2938         return ret;
2939 }
2940
2941 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
2942 {
2943 #ifdef CONFIG_SMP
2944         if (val < -1 || val > sched_domain_level_max + 1)
2945                 return -EINVAL;
2946 #endif
2947
2948         if (val != cs->relax_domain_level) {
2949                 cs->relax_domain_level = val;
2950                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
2951                     is_sched_load_balance(cs))
2952                         rebuild_sched_domains_locked();
2953         }
2954
2955         return 0;
2956 }
2957
2958 /**
2959  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
2960  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
2961  *
2962  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
2963  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
2964  * stable.
2965  */
2966 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
2967 {
2968         struct css_task_iter it;
2969         struct task_struct *task;
2970
2971         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2972         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
2973                 cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2974         css_task_iter_end(&it);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
2979  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
2980  * cs:          the cpuset to update
2981  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
2982  *
2983  * Call with cpuset_mutex held.
2984  */
2985
2986 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
2987                        int turning_on)
2988 {
2989         struct cpuset *trialcs;
2990         int balance_flag_changed;
2991         int spread_flag_changed;
2992         int err;
2993
2994         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2995         if (!trialcs)
2996                 return -ENOMEM;
2997
2998         if (turning_on)
2999                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
3000         else
3001                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
3002
3003         err = validate_change(cs, trialcs);
3004         if (err < 0)
3005                 goto out;
3006
3007         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
3008                                 is_sched_load_balance(trialcs));
3009
3010         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
3011                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
3012
3013         spin_lock_irq(&callback_lock);
3014         cs->flags = trialcs->flags;
3015         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3016
3017         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
3018                 rebuild_sched_domains_locked();
3019
3020         if (spread_flag_changed)
3021                 update_tasks_flags(cs);
3022 out:
3023         free_cpuset(trialcs);
3024         return err;
3025 }
3026
3027 /**
3028  * update_prstate - update partition_root_state
3029  * @cs: the cpuset to update
3030  * @new_prs: new partition root state
3031  * Return: 0 if successful, != 0 if error
3032  *
3033  * Call with cpuset_mutex held.
3034  */
3035 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
3036 {
3037         int err = PERR_NONE, old_prs = cs->partition_root_state;
3038         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3039         struct tmpmasks tmpmask;
3040         bool new_xcpus_state = false;
3041
3042         if (old_prs == new_prs)
3043                 return 0;
3044
3045         /*
3046          * Treat a previously invalid partition root as if it is a "member".
3047          */
3048         if (new_prs && is_prs_invalid(old_prs))
3049                 old_prs = PRS_MEMBER;
3050
3051         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
3052                 return -ENOMEM;
3053
3054         /*
3055          * Setup effective_xcpus if not properly set yet, it will be cleared
3056          * later if partition becomes invalid.
3057          */
3058         if ((new_prs > 0) && cpumask_empty(cs->exclusive_cpus)) {
3059                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3060                 cpumask_and(cs->effective_xcpus,
3061                             cs->cpus_allowed, parent->effective_xcpus);
3062                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3063         }
3064
3065         err = update_partition_exclusive(cs, new_prs);
3066         if (err)
3067                 goto out;
3068
3069         if (!old_prs) {
3070                 enum partition_cmd cmd = (new_prs == PRS_ROOT)
3071                                        ? partcmd_enable : partcmd_enablei;
3072
3073                 /*
3074                  * cpus_allowed cannot be empty.
3075                  */
3076                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) {
3077                         err = PERR_CPUSEMPTY;
3078                         goto out;
3079                 }
3080
3081                 err = update_parent_effective_cpumask(cs, cmd, NULL, &tmpmask);
3082                 /*
3083                  * If an attempt to become local partition root fails,
3084                  * try to become a remote partition root instead.
3085                  */
3086                 if (err && remote_partition_enable(cs, new_prs, &tmpmask))
3087                         err = 0;
3088         } else if (old_prs && new_prs) {
3089                 /*
3090                  * A change in load balance state only, no change in cpumasks.
3091                  */
3092                 new_xcpus_state = true;
3093         } else {
3094                 /*
3095                  * Switching back to member is always allowed even if it
3096                  * disables child partitions.
3097                  */
3098                 if (is_remote_partition(cs))
3099                         remote_partition_disable(cs, &tmpmask);
3100                 else
3101                         update_parent_effective_cpumask(cs, partcmd_disable,
3102                                                         NULL, &tmpmask);
3103
3104                 /*
3105                  * Invalidation of child partitions will be done in
3106                  * update_cpumasks_hier().
3107                  */
3108         }
3109 out:
3110         /*
3111          * Make partition invalid & disable CS_CPU_EXCLUSIVE if an error
3112          * happens.
3113          */
3114         if (err) {
3115                 new_prs = -new_prs;
3116                 update_partition_exclusive(cs, new_prs);
3117         }
3118
3119         spin_lock_irq(&callback_lock);
3120         cs->partition_root_state = new_prs;
3121         WRITE_ONCE(cs->prs_err, err);
3122         if (!is_partition_valid(cs))
3123                 reset_partition_data(cs);
3124         else if (new_xcpus_state)
3125                 partition_xcpus_newstate(old_prs, new_prs, cs->effective_xcpus);
3126         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3127         update_unbound_workqueue_cpumask(new_xcpus_state);
3128
3129         /* Force update if switching back to member */
3130         update_cpumasks_hier(cs, &tmpmask, !new_prs ? HIER_CHECKALL : 0);
3131
3132         /* Update sched domains and load balance flag */
3133         update_partition_sd_lb(cs, old_prs);
3134
3135         notify_partition_change(cs, old_prs);
3136         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
3137         return 0;
3138 }
3139
3140 /*
3141  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
3142  *
3143  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
3144  * event frequency meter.  There are four routines:
3145  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
3146  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
3147  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
3148  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
3149  *
3150  * A common data structure is passed to each of these routines,
3151  * which is used to keep track of the state required to manage the
3152  * frequency meter and its digital filter.
3153  *
3154  * The filter works on the number of events marked per unit time.
3155  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
3156  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
3157  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
3158  *
3159  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
3160  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
3161  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
3162  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
3163  *
3164  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
3165  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
3166  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
3167  * will be stable.
3168  *
3169  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
3170  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
3171  *
3172  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
3173  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
3174  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
3175  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
3176  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
3177  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
3178  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
3179  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
3180  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
3181  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
3182  * each event.
3183  */
3184
3185 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
3186 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
3187 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
3188 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
3189
3190 /* Initialize a frequency meter */
3191 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
3192 {
3193         fmp->cnt = 0;
3194         fmp->val = 0;
3195         fmp->time = 0;
3196         spin_lock_init(&fmp->lock);
3197 }
3198
3199 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
3200 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
3201 {
3202         time64_t now;
3203         u32 ticks;
3204
3205         now = ktime_get_seconds();
3206         ticks = now - fmp->time;
3207
3208         if (ticks == 0)
3209                 return;
3210
3211         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
3212         while (ticks-- > 0)
3213                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
3214         fmp->time = now;
3215
3216         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
3217         fmp->cnt = 0;
3218 }
3219
3220 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
3221 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
3222 {
3223         spin_lock(&fmp->lock);
3224         fmeter_update(fmp);
3225         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
3226         spin_unlock(&fmp->lock);
3227 }
3228
3229 /* Process any previous ticks, then return current value. */
3230 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
3231 {
3232         int val;
3233
3234         spin_lock(&fmp->lock);
3235         fmeter_update(fmp);
3236         val = fmp->val;
3237         spin_unlock(&fmp->lock);
3238         return val;
3239 }
3240
3241 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
3242
3243 /*
3244  * Check to see if a cpuset can accept a new task
3245  * For v1, cpus_allowed and mems_allowed can't be empty.
3246  * For v2, effective_cpus can't be empty.
3247  * Note that in v1, effective_cpus = cpus_allowed.
3248  */
3249 static int cpuset_can_attach_check(struct cpuset *cs)
3250 {
3251         if (cpumask_empty(cs->effective_cpus) ||
3252            (!is_in_v2_mode() && nodes_empty(cs->mems_allowed)))
3253                 return -ENOSPC;
3254         return 0;
3255 }
3256
3257 static void reset_migrate_dl_data(struct cpuset *cs)
3258 {
3259         cs->nr_migrate_dl_tasks = 0;
3260         cs->sum_migrate_dl_bw = 0;
3261 }
3262
3263 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
3264 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
3265 {
3266         struct cgroup_subsys_state *css;
3267         struct cpuset *cs, *oldcs;
3268         struct task_struct *task;
3269         bool cpus_updated, mems_updated;
3270         int ret;
3271
3272         /* used later by cpuset_attach() */
3273         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
3274         oldcs = cpuset_attach_old_cs;
3275         cs = css_cs(css);
3276
3277         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3278
3279         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
3280         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
3281         if (ret)
3282                 goto out_unlock;
3283
3284         cpus_updated = !cpumask_equal(cs->effective_cpus, oldcs->effective_cpus);
3285         mems_updated = !nodes_equal(cs->effective_mems, oldcs->effective_mems);
3286
3287         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
3288                 ret = task_can_attach(task);
3289                 if (ret)
3290                         goto out_unlock;
3291
3292                 /*
3293                  * Skip rights over task check in v2 when nothing changes,
3294                  * migration permission derives from hierarchy ownership in
3295                  * cgroup_procs_write_permission()).
3296                  */
3297                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
3298                     (cpus_updated || mems_updated)) {
3299                         ret = security_task_setscheduler(task);
3300                         if (ret)
3301                                 goto out_unlock;
3302                 }
3303
3304                 if (dl_task(task)) {
3305                         cs->nr_migrate_dl_tasks++;
3306                         cs->sum_migrate_dl_bw += task->dl.dl_bw;
3307                 }
3308         }
3309
3310         if (!cs->nr_migrate_dl_tasks)
3311                 goto out_success;
3312
3313         if (!cpumask_intersects(oldcs->effective_cpus, cs->effective_cpus)) {
3314                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs->effective_cpus);
3315
3316                 if (unlikely(cpu >= nr_cpu_ids)) {
3317                         reset_migrate_dl_data(cs);
3318                         ret = -EINVAL;
3319                         goto out_unlock;
3320                 }
3321
3322                 ret = dl_bw_alloc(cpu, cs->sum_migrate_dl_bw);
3323                 if (ret) {
3324                         reset_migrate_dl_data(cs);
3325                         goto out_unlock;
3326                 }
3327         }
3328
3329 out_success:
3330         /*
3331          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
3332          * changes which zero cpus/mems_allowed.
3333          */
3334         cs->attach_in_progress++;
3335 out_unlock:
3336         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3337         return ret;
3338 }
3339
3340 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
3341 {
3342         struct cgroup_subsys_state *css;
3343         struct cpuset *cs;
3344
3345         cgroup_taskset_first(tset, &css);
3346         cs = css_cs(css);
3347
3348         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3349         cs->attach_in_progress--;
3350         if (!cs->attach_in_progress)
3351                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3352
3353         if (cs->nr_migrate_dl_tasks) {
3354                 int cpu = cpumask_any(cs->effective_cpus);
3355
3356                 dl_bw_free(cpu, cs->sum_migrate_dl_bw);
3357                 reset_migrate_dl_data(cs);
3358         }
3359
3360         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3361 }
3362
3363 /*
3364  * Protected by cpuset_mutex. cpus_attach is used only by cpuset_attach_task()
3365  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
3366  * allocate from cpuset_init().
3367  */
3368 static cpumask_var_t cpus_attach;
3369 static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
3370
3371 static void cpuset_attach_task(struct cpuset *cs, struct task_struct *task)
3372 {
3373         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
3374
3375         if (cs != &top_cpuset)
3376                 guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
3377         else
3378                 cpumask_andnot(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task),
3379                                subpartitions_cpus);
3380         /*
3381          * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
3382          * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
3383          */
3384         WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
3385
3386         cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
3387         cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
3388 }
3389
3390 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
3391 {
3392         struct task_struct *task;
3393         struct task_struct *leader;
3394         struct cgroup_subsys_state *css;
3395         struct cpuset *cs;
3396         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
3397         bool cpus_updated, mems_updated;
3398
3399         cgroup_taskset_first(tset, &css);
3400         cs = css_cs(css);
3401
3402         lockdep_assert_cpus_held();     /* see cgroup_attach_lock() */
3403         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3404         cpus_updated = !cpumask_equal(cs->effective_cpus,
3405                                       oldcs->effective_cpus);
3406         mems_updated = !nodes_equal(cs->effective_mems, oldcs->effective_mems);
3407
3408         /*
3409          * In the default hierarchy, enabling cpuset in the child cgroups
3410          * will trigger a number of cpuset_attach() calls with no change
3411          * in effective cpus and mems. In that case, we can optimize out
3412          * by skipping the task iteration and update.
3413          */
3414         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
3415             !cpus_updated && !mems_updated) {
3416                 cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
3417                 goto out;
3418         }
3419
3420         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
3421
3422         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
3423                 cpuset_attach_task(cs, task);
3424
3425         /*
3426          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
3427          * sleep and should be moved outside migration path proper. Skip it
3428          * if there is no change in effective_mems and CS_MEMORY_MIGRATE is
3429          * not set.
3430          */
3431         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
3432         if (!is_memory_migrate(cs) && !mems_updated)
3433                 goto out;
3434
3435         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
3436                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
3437
3438                 if (mm) {
3439                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
3440
3441                         /*
3442                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
3443                          * here, except if this task is being moved
3444                          * automatically due to hotplug.  In that case
3445                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
3446                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
3447                          * migrate mm from.
3448                          */
3449                         if (is_memory_migrate(cs))
3450                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
3451                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
3452                         else
3453                                 mmput(mm);
3454                 }
3455         }
3456
3457 out:
3458         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
3459
3460         if (cs->nr_migrate_dl_tasks) {
3461                 cs->nr_deadline_tasks += cs->nr_migrate_dl_tasks;
3462                 oldcs->nr_deadline_tasks -= cs->nr_migrate_dl_tasks;
3463                 reset_migrate_dl_data(cs);
3464         }
3465
3466         cs->attach_in_progress--;
3467         if (!cs->attach_in_progress)
3468                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3469
3470         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3471 }
3472
3473 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
3474
3475 typedef enum {
3476         FILE_MEMORY_MIGRATE,
3477         FILE_CPULIST,
3478         FILE_MEMLIST,
3479         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3480         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3481         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
3482         FILE_EXCLUSIVE_CPULIST,
3483         FILE_EFFECTIVE_XCPULIST,
3484         FILE_ISOLATED_CPULIST,
3485         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
3486         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
3487         FILE_MEM_HARDWALL,
3488         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
3489         FILE_PARTITION_ROOT,
3490         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
3491         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
3492         FILE_MEMORY_PRESSURE,
3493         FILE_SPREAD_PAGE,
3494         FILE_SPREAD_SLAB,
3495 } cpuset_filetype_t;
3496
3497 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
3498                             u64 val)
3499 {
3500         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3501         cpuset_filetype_t type = cft->private;
3502         int retval = 0;
3503
3504         cpus_read_lock();
3505         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3506         if (!is_cpuset_online(cs)) {
3507                 retval = -ENODEV;
3508                 goto out_unlock;
3509         }
3510
3511         switch (type) {
3512         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
3513                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
3514                 break;
3515         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
3516                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
3517                 break;
3518         case FILE_MEM_HARDWALL:
3519                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
3520                 break;
3521         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
3522                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
3523                 break;
3524         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
3525                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
3526                 break;
3527         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
3528                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
3529                 break;
3530         case FILE_SPREAD_PAGE:
3531                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
3532                 break;
3533         case FILE_SPREAD_SLAB:
3534                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
3535                 break;
3536         default:
3537                 retval = -EINVAL;
3538                 break;
3539         }
3540 out_unlock:
3541         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3542         cpus_read_unlock();
3543         return retval;
3544 }
3545
3546 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
3547                             s64 val)
3548 {
3549         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3550         cpuset_filetype_t type = cft->private;
3551         int retval = -ENODEV;
3552
3553         cpus_read_lock();
3554         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3555         if (!is_cpuset_online(cs))
3556                 goto out_unlock;
3557
3558         switch (type) {
3559         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
3560                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
3561                 break;
3562         default:
3563                 retval = -EINVAL;
3564                 break;
3565         }
3566 out_unlock:
3567         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3568         cpus_read_unlock();
3569         return retval;
3570 }
3571
3572 /*
3573  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
3574  */
3575 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
3576                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3577 {
3578         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
3579         struct cpuset *trialcs;
3580         int retval = -ENODEV;
3581
3582         buf = strstrip(buf);
3583
3584         /*
3585          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
3586          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
3587          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
3588          * which can execute.
3589          *
3590          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
3591          * resources, wait for the previously scheduled operations before
3592          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
3593          * after execution capability is restored.
3594          *
3595          * cpuset_handle_hotplug may call back into cgroup core asynchronously
3596          * via cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
3597          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
3598          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
3599          * protection is okay as we check whether @cs is online after
3600          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
3601          * hierarchies.
3602          */
3603         css_get(&cs->css);
3604         kernfs_break_active_protection(of->kn);
3605
3606         cpus_read_lock();
3607         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3608         if (!is_cpuset_online(cs))
3609                 goto out_unlock;
3610
3611         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
3612         if (!trialcs) {
3613                 retval = -ENOMEM;
3614                 goto out_unlock;
3615         }
3616
3617         switch (of_cft(of)->private) {
3618         case FILE_CPULIST:
3619                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
3620                 break;
3621         case FILE_EXCLUSIVE_CPULIST:
3622                 retval = update_exclusive_cpumask(cs, trialcs, buf);
3623                 break;
3624         case FILE_MEMLIST:
3625                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
3626                 break;
3627         default:
3628                 retval = -EINVAL;
3629                 break;
3630         }
3631
3632         free_cpuset(trialcs);
3633 out_unlock:
3634         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3635         cpus_read_unlock();
3636         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
3637         css_put(&cs->css);
3638         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
3639         return retval ?: nbytes;
3640 }
3641
3642 /*
3643  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
3644  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
3645  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
3646  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
3647  * and since these maps can change value dynamically, one could read
3648  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
3649  */
3650 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
3651 {
3652         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
3653         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
3654         int ret = 0;
3655
3656         spin_lock_irq(&callback_lock);
3657
3658         switch (type) {
3659         case FILE_CPULIST:
3660                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
3661                 break;
3662         case FILE_MEMLIST:
3663                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
3664                 break;
3665         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
3666                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
3667                 break;
3668         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
3669                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
3670                 break;
3671         case FILE_EXCLUSIVE_CPULIST:
3672                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->exclusive_cpus));
3673                 break;
3674         case FILE_EFFECTIVE_XCPULIST:
3675                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_xcpus));
3676                 break;
3677         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
3678                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(subpartitions_cpus));
3679                 break;
3680         case FILE_ISOLATED_CPULIST:
3681                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(isolated_cpus));
3682                 break;
3683         default:
3684                 ret = -EINVAL;
3685         }
3686
3687         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3688         return ret;
3689 }
3690
3691 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
3692 {
3693         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3694         cpuset_filetype_t type = cft->private;
3695         switch (type) {
3696         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
3697                 return is_cpu_exclusive(cs);
3698         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
3699                 return is_mem_exclusive(cs);
3700         case FILE_MEM_HARDWALL:
3701                 return is_mem_hardwall(cs);
3702         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
3703                 return is_sched_load_balance(cs);
3704         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
3705                 return is_memory_migrate(cs);
3706         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
3707                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
3708         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
3709                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
3710         case FILE_SPREAD_PAGE:
3711                 return is_spread_page(cs);
3712         case FILE_SPREAD_SLAB:
3713                 return is_spread_slab(cs);
3714         default:
3715                 BUG();
3716         }
3717
3718         /* Unreachable but makes gcc happy */
3719         return 0;
3720 }
3721
3722 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
3723 {
3724         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3725         cpuset_filetype_t type = cft->private;
3726         switch (type) {
3727         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
3728                 return cs->relax_domain_level;
3729         default:
3730                 BUG();
3731         }
3732
3733         /* Unreachable but makes gcc happy */
3734         return 0;
3735 }
3736
3737 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
3738 {
3739         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
3740         const char *err, *type = NULL;
3741
3742         switch (cs->partition_root_state) {
3743         case PRS_ROOT:
3744                 seq_puts(seq, "root\n");
3745                 break;
3746         case PRS_ISOLATED:
3747                 seq_puts(seq, "isolated\n");
3748                 break;
3749         case PRS_MEMBER:
3750                 seq_puts(seq, "member\n");
3751                 break;
3752         case PRS_INVALID_ROOT:
3753                 type = "root";
3754                 fallthrough;
3755         case PRS_INVALID_ISOLATED:
3756                 if (!type)
3757                         type = "isolated";
3758                 err = perr_strings[READ_ONCE(cs->prs_err)];
3759                 if (err)
3760                         seq_printf(seq, "%s invalid (%s)\n", type, err);
3761                 else
3762                         seq_printf(seq, "%s invalid\n", type);
3763                 break;
3764         }
3765         return 0;
3766 }
3767
3768 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3769                                      size_t nbytes, loff_t off)
3770 {
3771         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
3772         int val;
3773         int retval = -ENODEV;
3774
3775         buf = strstrip(buf);
3776
3777         if (!strcmp(buf, "root"))
3778                 val = PRS_ROOT;
3779         else if (!strcmp(buf, "member"))
3780                 val = PRS_MEMBER;
3781         else if (!strcmp(buf, "isolated"))
3782                 val = PRS_ISOLATED;
3783         else
3784                 return -EINVAL;
3785
3786         css_get(&cs->css);
3787         cpus_read_lock();
3788         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3789         if (!is_cpuset_online(cs))
3790                 goto out_unlock;
3791
3792         retval = update_prstate(cs, val);
3793 out_unlock:
3794         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3795         cpus_read_unlock();
3796         css_put(&cs->css);
3797         return retval ?: nbytes;
3798 }
3799
3800 /*
3801  * for the common functions, 'private' gives the type of file
3802  */
3803
3804 static struct cftype legacy_files[] = {
3805         {
3806                 .name = "cpus",
3807                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3808                 .write = cpuset_write_resmask,
3809                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3810                 .private = FILE_CPULIST,
3811         },
3812
3813         {
3814                 .name = "mems",
3815                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3816                 .write = cpuset_write_resmask,
3817                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3818                 .private = FILE_MEMLIST,
3819         },
3820
3821         {
3822                 .name = "effective_cpus",
3823                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3824                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3825         },
3826
3827         {
3828                 .name = "effective_mems",
3829                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3830                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3831         },
3832
3833         {
3834                 .name = "cpu_exclusive",
3835                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3836                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3837                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
3838         },
3839
3840         {
3841                 .name = "mem_exclusive",
3842                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3843                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3844                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
3845         },
3846
3847         {
3848                 .name = "mem_hardwall",
3849                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3850                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3851                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
3852         },
3853
3854         {
3855                 .name = "sched_load_balance",
3856                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3857                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3858                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
3859         },
3860
3861         {
3862                 .name = "sched_relax_domain_level",
3863                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
3864                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
3865                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
3866         },
3867
3868         {
3869                 .name = "memory_migrate",
3870                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3871                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3872                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
3873         },
3874
3875         {
3876                 .name = "memory_pressure",
3877                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3878                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
3879         },
3880
3881         {
3882                 .name = "memory_spread_page",
3883                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3884                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3885                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
3886         },
3887
3888         {
3889                 /* obsolete, may be removed in the future */
3890                 .name = "memory_spread_slab",
3891                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3892                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3893                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
3894         },
3895
3896         {
3897                 .name = "memory_pressure_enabled",
3898                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3899                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3900                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3901                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
3902         },
3903
3904         { }     /* terminate */
3905 };
3906
3907 /*
3908  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
3909  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
3910  */
3911 static struct cftype dfl_files[] = {
3912         {
3913                 .name = "cpus",
3914                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3915                 .write = cpuset_write_resmask,
3916                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3917                 .private = FILE_CPULIST,
3918                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3919         },
3920
3921         {
3922                 .name = "mems",
3923                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3924                 .write = cpuset_write_resmask,
3925                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3926                 .private = FILE_MEMLIST,
3927                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3928         },
3929
3930         {
3931                 .name = "cpus.effective",
3932                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3933                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3934         },
3935
3936         {
3937                 .name = "mems.effective",
3938                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3939                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3940         },
3941
3942         {
3943                 .name = "cpus.partition",
3944                 .seq_show = sched_partition_show,
3945                 .write = sched_partition_write,
3946                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
3947                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3948                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
3949         },
3950
3951         {
3952                 .name = "cpus.exclusive",
3953                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3954                 .write = cpuset_write_resmask,
3955                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3956                 .private = FILE_EXCLUSIVE_CPULIST,
3957                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3958         },
3959
3960         {
3961                 .name = "cpus.exclusive.effective",
3962                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3963                 .private = FILE_EFFECTIVE_XCPULIST,
3964                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3965         },
3966
3967         {
3968                 .name = "cpus.subpartitions",
3969                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3970                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
3971                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT | CFTYPE_DEBUG,
3972         },
3973
3974         {
3975                 .name = "cpus.isolated",
3976                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3977                 .private = FILE_ISOLATED_CPULIST,
3978                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3979         },
3980
3981         { }     /* terminate */
3982 };
3983
3984
3985 /**
3986  * cpuset_css_alloc - Allocate a cpuset css
3987  * @parent_css: Parent css of the control group that the new cpuset will be
3988  *              part of
3989  * Return: cpuset css on success, -ENOMEM on failure.
3990  *
3991  * Allocate and initialize a new cpuset css, for non-NULL @parent_css, return
3992  * top cpuset css otherwise.
3993  */
3994 static struct cgroup_subsys_state *
3995 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
3996 {
3997         struct cpuset *cs;
3998
3999         if (!parent_css)
4000                 return &top_cpuset.css;
4001
4002         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
4003         if (!cs)
4004                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
4005
4006         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
4007                 kfree(cs);
4008                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
4009         }
4010
4011         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
4012         nodes_clear(cs->mems_allowed);
4013         nodes_clear(cs->effective_mems);
4014         fmeter_init(&cs->fmeter);
4015         cs->relax_domain_level = -1;
4016         INIT_LIST_HEAD(&cs->remote_sibling);
4017
4018         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
4019         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
4020                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
4021
4022         return &cs->css;
4023 }
4024
4025 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4026 {
4027         struct cpuset *cs = css_cs(css);
4028         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
4029         struct cpuset *tmp_cs;
4030         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
4031
4032         if (!parent)
4033                 return 0;
4034
4035         cpus_read_lock();
4036         mutex_lock(&cpuset_mutex);
4037
4038         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
4039         if (is_spread_page(parent))
4040                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
4041         if (is_spread_slab(parent))
4042                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
4043
4044         cpuset_inc();
4045
4046         spin_lock_irq(&callback_lock);
4047         if (is_in_v2_mode()) {
4048                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
4049                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
4050                 cs->use_parent_ecpus = true;
4051                 parent->child_ecpus_count++;
4052         }
4053
4054         /*
4055          * For v2, clear CS_SCHED_LOAD_BALANCE if parent is isolated
4056          */
4057         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
4058             !is_sched_load_balance(parent))
4059                 clear_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
4060
4061         spin_unlock_irq(&callback_lock);
4062
4063         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
4064                 goto out_unlock;
4065
4066         /*
4067          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
4068          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
4069          * historical reasons - the flag may be specified during mount.
4070          *
4071          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
4072          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
4073          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
4074          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
4075          * users who wish to allow that scenario, then this could be
4076          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
4077          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
4078          */
4079         rcu_read_lock();
4080         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
4081                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
4082                         rcu_read_unlock();
4083                         goto out_unlock;
4084                 }
4085         }
4086         rcu_read_unlock();
4087
4088         spin_lock_irq(&callback_lock);
4089         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
4090         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
4091         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
4092         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
4093         spin_unlock_irq(&callback_lock);
4094 out_unlock:
4095         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4096         cpus_read_unlock();
4097         return 0;
4098 }
4099
4100 /*
4101  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
4102  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
4103  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
4104  * in the default hierarchy where only changes in partition
4105  * will cause repartitioning.
4106  *
4107  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
4108  * turning 'sched.partition" off.
4109  */
4110
4111 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4112 {
4113         struct cpuset *cs = css_cs(css);
4114
4115         cpus_read_lock();
4116         mutex_lock(&cpuset_mutex);
4117
4118         if (is_partition_valid(cs))
4119                 update_prstate(cs, 0);
4120
4121         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
4122             is_sched_load_balance(cs))
4123                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
4124
4125         if (cs->use_parent_ecpus) {
4126                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
4127
4128                 cs->use_parent_ecpus = false;
4129                 parent->child_ecpus_count--;
4130         }
4131
4132         cpuset_dec();
4133         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
4134
4135         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4136         cpus_read_unlock();
4137 }
4138
4139 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4140 {
4141         struct cpuset *cs = css_cs(css);
4142
4143         free_cpuset(cs);
4144 }
4145
4146 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
4147 {
4148         mutex_lock(&cpuset_mutex);
4149         spin_lock_irq(&callback_lock);
4150
4151         if (is_in_v2_mode()) {
4152                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
4153                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_xcpus, cpu_possible_mask);
4154                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
4155         } else {
4156                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
4157                              top_cpuset.effective_cpus);
4158                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
4159         }
4160
4161         spin_unlock_irq(&callback_lock);
4162         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4163 }
4164
4165 /*
4166  * In case the child is cloned into a cpuset different from its parent,
4167  * additional checks are done to see if the move is allowed.
4168  */
4169 static int cpuset_can_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
4170 {
4171         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
4172         bool same_cs;
4173         int ret;
4174
4175         rcu_read_lock();
4176         same_cs = (cs == task_cs(current));
4177         rcu_read_unlock();
4178
4179         if (same_cs)
4180                 return 0;
4181
4182         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
4183         mutex_lock(&cpuset_mutex);
4184
4185         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
4186         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
4187         if (ret)
4188                 goto out_unlock;
4189
4190         ret = task_can_attach(task);
4191         if (ret)
4192                 goto out_unlock;
4193
4194         ret = security_task_setscheduler(task);
4195         if (ret)
4196                 goto out_unlock;
4197
4198         /*
4199          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
4200          * changes which zero cpus/mems_allowed.
4201          */
4202         cs->attach_in_progress++;
4203 out_unlock:
4204         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4205         return ret;
4206 }
4207
4208 static void cpuset_cancel_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
4209 {
4210         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
4211         bool same_cs;
4212
4213         rcu_read_lock();
4214         same_cs = (cs == task_cs(current));
4215         rcu_read_unlock();
4216
4217         if (same_cs)
4218                 return;
4219
4220         mutex_lock(&cpuset_mutex);
4221         cs->attach_in_progress--;
4222         if (!cs->attach_in_progress)
4223                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
4224         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4225 }
4226
4227 /*
4228  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
4229  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
4230  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
4231  */
4232 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
4233 {
4234         struct cpuset *cs;
4235         bool same_cs;
4236
4237         rcu_read_lock();
4238         cs = task_cs(task);
4239         same_cs = (cs == task_cs(current));
4240         rcu_read_unlock();
4241
4242         if (same_cs) {
4243                 if (cs == &top_cpuset)
4244                         return;
4245
4246                 set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
4247                 task->mems_allowed = current->mems_allowed;
4248                 return;
4249         }
4250
4251         /* CLONE_INTO_CGROUP */
4252         mutex_lock(&cpuset_mutex);
4253         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
4254         cpuset_attach_task(cs, task);
4255
4256         cs->attach_in_progress--;
4257         if (!cs->attach_in_progress)
4258                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
4259
4260         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4261 }
4262
4263 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
4264         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
4265         .css_online     = cpuset_css_online,
4266         .css_offline    = cpuset_css_offline,
4267         .css_free       = cpuset_css_free,
4268         .can_attach     = cpuset_can_attach,
4269         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
4270         .attach         = cpuset_attach,
4271         .post_attach    = cpuset_post_attach,
4272         .bind           = cpuset_bind,
4273         .can_fork       = cpuset_can_fork,
4274         .cancel_fork    = cpuset_cancel_fork,
4275         .fork           = cpuset_fork,
4276         .legacy_cftypes = legacy_files,
4277         .dfl_cftypes    = dfl_files,
4278         .early_init     = true,
4279         .threaded       = true,
4280 };
4281
4282 /**
4283  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
4284  *
4285  * Description: Initialize top_cpuset
4286  **/
4287
4288 int __init cpuset_init(void)
4289 {
4290         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
4291         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
4292         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_xcpus, GFP_KERNEL));
4293         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.exclusive_cpus, GFP_KERNEL));
4294         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&subpartitions_cpus, GFP_KERNEL));
4295         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&isolated_cpus, GFP_KERNEL));
4296
4297         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
4298         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
4299         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
4300         cpumask_setall(top_cpuset.effective_xcpus);
4301         cpumask_setall(top_cpuset.exclusive_cpus);
4302         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
4303
4304         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
4305         INIT_LIST_HEAD(&remote_children);
4306
4307         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
4308
4309         return 0;
4310 }
4311
4312 /*
4313  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
4314  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
4315  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
4316  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
4317  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
4318  */
4319 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
4320 {
4321         struct cpuset *parent;
4322
4323         /*
4324          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
4325          * has online cpus, so can't be empty).
4326          */
4327         parent = parent_cs(cs);
4328         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
4329                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
4330                 parent = parent_cs(parent);
4331
4332         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
4333                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
4334                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
4335                 pr_cont("\n");
4336         }
4337 }
4338
4339 static void cpuset_migrate_tasks_workfn(struct work_struct *work)
4340 {
4341         struct cpuset_remove_tasks_struct *s;
4342
4343         s = container_of(work, struct cpuset_remove_tasks_struct, work);
4344         remove_tasks_in_empty_cpuset(s->cs);
4345         css_put(&s->cs->css);
4346         kfree(s);
4347 }
4348
4349 static void
4350 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
4351                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
4352                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
4353 {
4354         bool is_empty;
4355
4356         spin_lock_irq(&callback_lock);
4357         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
4358         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
4359         cs->mems_allowed = *new_mems;
4360         cs->effective_mems = *new_mems;
4361         spin_unlock_irq(&callback_lock);
4362
4363         /*
4364          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
4365          * as the tasks will be migrated to an ancestor.
4366          */
4367         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
4368                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
4369         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
4370                 update_tasks_nodemask(cs);
4371
4372         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
4373                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
4374
4375         /*
4376          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
4377          * This is full cgroup operation which will also call back into
4378          * cpuset. Execute it asynchronously using workqueue.
4379          */
4380         if (is_empty && cs->css.cgroup->nr_populated_csets &&
4381             css_tryget_online(&cs->css)) {
4382                 struct cpuset_remove_tasks_struct *s;
4383
4384                 s = kzalloc(sizeof(*s), GFP_KERNEL);
4385                 if (WARN_ON_ONCE(!s)) {
4386                         css_put(&cs->css);
4387                         return;
4388                 }
4389
4390                 s->cs = cs;
4391                 INIT_WORK(&s->work, cpuset_migrate_tasks_workfn);
4392                 schedule_work(&s->work);
4393         }
4394 }
4395
4396 static void
4397 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
4398                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
4399                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
4400 {
4401         /* A partition root is allowed to have empty effective cpus */
4402         if (cpumask_empty(new_cpus) && !is_partition_valid(cs))
4403                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
4404         if (nodes_empty(*new_mems))
4405                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
4406
4407         spin_lock_irq(&callback_lock);
4408         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
4409         cs->effective_mems = *new_mems;
4410         spin_unlock_irq(&callback_lock);
4411
4412         if (cpus_updated)
4413                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
4414         if (mems_updated)
4415                 update_tasks_nodemask(cs);
4416 }
4417
4418 static bool force_rebuild;
4419
4420 void cpuset_force_rebuild(void)
4421 {
4422         force_rebuild = true;
4423 }
4424
4425 /**
4426  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
4427  * @cs: cpuset in interest
4428  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
4429  *
4430  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
4431  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
4432  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
4433  */
4434 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
4435 {
4436         static cpumask_t new_cpus;
4437         static nodemask_t new_mems;
4438         bool cpus_updated;
4439         bool mems_updated;
4440         bool remote;
4441         int partcmd = -1;
4442         struct cpuset *parent;
4443 retry:
4444         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
4445
4446         mutex_lock(&cpuset_mutex);
4447
4448         /*
4449          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
4450          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
4451          */
4452         if (cs->attach_in_progress) {
4453                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4454                 goto retry;
4455         }
4456
4457         parent = parent_cs(cs);
4458         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
4459         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
4460
4461         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
4462                 goto update_tasks;
4463
4464         /*
4465          * Compute effective_cpus for valid partition root, may invalidate
4466          * child partition roots if necessary.
4467          */
4468         remote = is_remote_partition(cs);
4469         if (remote || (is_partition_valid(cs) && is_partition_valid(parent)))
4470                 compute_partition_effective_cpumask(cs, &new_cpus);
4471
4472         if (remote && cpumask_empty(&new_cpus) &&
4473             partition_is_populated(cs, NULL)) {
4474                 remote_partition_disable(cs, tmp);
4475                 compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
4476                 remote = false;
4477                 cpuset_force_rebuild();
4478         }
4479
4480         /*
4481          * Force the partition to become invalid if either one of
4482          * the following conditions hold:
4483          * 1) empty effective cpus but not valid empty partition.
4484          * 2) parent is invalid or doesn't grant any cpus to child
4485          *    partitions.
4486          */
4487         if (is_local_partition(cs) && (!is_partition_valid(parent) ||
4488                                 tasks_nocpu_error(parent, cs, &new_cpus)))
4489                 partcmd = partcmd_invalidate;
4490         /*
4491          * On the other hand, an invalid partition root may be transitioned
4492          * back to a regular one.
4493          */
4494         else if (is_partition_valid(parent) && is_partition_invalid(cs))
4495                 partcmd = partcmd_update;
4496
4497         if (partcmd >= 0) {
4498                 update_parent_effective_cpumask(cs, partcmd, NULL, tmp);
4499                 if ((partcmd == partcmd_invalidate) || is_partition_valid(cs)) {
4500                         compute_partition_effective_cpumask(cs, &new_cpus);
4501                         cpuset_force_rebuild();
4502                 }
4503         }
4504
4505 update_tasks:
4506         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
4507         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
4508         if (!cpus_updated && !mems_updated)
4509                 goto unlock;    /* Hotplug doesn't affect this cpuset */
4510
4511         if (mems_updated)
4512                 check_insane_mems_config(&new_mems);
4513
4514         if (is_in_v2_mode())
4515                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
4516                                      cpus_updated, mems_updated);
4517         else
4518                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
4519                                             cpus_updated, mems_updated);
4520
4521 unlock:
4522         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4523 }
4524
4525 /**
4526  * cpuset_handle_hotplug - handle CPU/memory hot{,un}plug for a cpuset
4527  *
4528  * This function is called after either CPU or memory configuration has
4529  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
4530  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
4531  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
4532  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
4533  *
4534  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
4535  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
4536  * all descendants.
4537  *
4538  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
4539  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
4540  *
4541  * CPU / memory hotplug is handled synchronously.
4542  */
4543 static void cpuset_handle_hotplug(void)
4544 {
4545         static cpumask_t new_cpus;
4546         static nodemask_t new_mems;
4547         bool cpus_updated, mems_updated;
4548         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
4549         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
4550
4551         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
4552                 ptmp = &tmp;
4553
4554         lockdep_assert_cpus_held();
4555         mutex_lock(&cpuset_mutex);
4556
4557         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
4558         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
4559         new_mems = node_states[N_MEMORY];
4560
4561         /*
4562          * If subpartitions_cpus is populated, it is likely that the check
4563          * below will produce a false positive on cpus_updated when the cpu
4564          * list isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
4565          */
4566         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus) ||
4567                        !cpumask_empty(subpartitions_cpus);
4568         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
4569
4570         /*
4571          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in
4572          * subpartitions_cpus, we assumed that cpus are updated.
4573          */
4574         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts)
4575                 cpus_updated = true;
4576
4577         /* For v1, synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
4578         if (cpus_updated) {
4579                 spin_lock_irq(&callback_lock);
4580                 if (!on_dfl)
4581                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
4582                 /*
4583                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
4584                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
4585                  * we clear the subpartitions_cpus & let the child partitions
4586                  * fight for the CPUs again.
4587                  */
4588                 if (!cpumask_empty(subpartitions_cpus)) {
4589                         if (cpumask_subset(&new_cpus, subpartitions_cpus)) {
4590                                 top_cpuset.nr_subparts = 0;
4591                                 cpumask_clear(subpartitions_cpus);
4592                         } else {
4593                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
4594                                                subpartitions_cpus);
4595                         }
4596                 }
4597                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
4598                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
4599                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
4600         }
4601
4602         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
4603         if (mems_updated) {
4604                 spin_lock_irq(&callback_lock);
4605                 if (!on_dfl)
4606                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
4607                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
4608                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
4609                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
4610         }
4611
4612         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
4613
4614         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
4615         if (cpus_updated || mems_updated) {
4616                 struct cpuset *cs;
4617                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
4618
4619                 rcu_read_lock();
4620                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
4621                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
4622                                 continue;
4623                         rcu_read_unlock();
4624
4625                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
4626
4627                         rcu_read_lock();
4628                         css_put(&cs->css);
4629                 }
4630                 rcu_read_unlock();
4631         }
4632
4633         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
4634         if (cpus_updated || force_rebuild) {
4635                 force_rebuild = false;
4636                 rebuild_sched_domains_cpuslocked();
4637         }
4638
4639         free_cpumasks(NULL, ptmp);
4640 }
4641
4642 void cpuset_update_active_cpus(void)
4643 {
4644         /*
4645          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
4646          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
4647          * to a work item to avoid reverse locking order.
4648          */
4649         cpuset_handle_hotplug();
4650 }
4651
4652 /*
4653  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
4654  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
4655  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
4656  */
4657 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
4658                                 unsigned long action, void *arg)
4659 {
4660         cpuset_handle_hotplug();
4661         return NOTIFY_OK;
4662 }
4663
4664 /**
4665  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
4666  *
4667  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
4668  */
4669 void __init cpuset_init_smp(void)
4670 {
4671         /*
4672          * cpus_allowd/mems_allowed set to v2 values in the initial
4673          * cpuset_bind() call will be reset to v1 values in another
4674          * cpuset_bind() call when v1 cpuset is mounted.
4675          */
4676         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
4677
4678         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
4679         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
4680
4681         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, CPUSET_CALLBACK_PRI);
4682
4683         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
4684         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
4685 }
4686
4687 /**
4688  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
4689  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
4690  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
4691  *
4692  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
4693  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
4694  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
4695  * tasks cpuset, except when the task is in the top cpuset.
4696  **/
4697
4698 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
4699 {
4700         unsigned long flags;
4701         struct cpuset *cs;
4702
4703         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
4704         rcu_read_lock();
4705
4706         cs = task_cs(tsk);
4707         if (cs != &top_cpuset)
4708                 guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
4709         /*
4710          * Tasks in the top cpuset won't get update to their cpumasks
4711          * when a hotplug online/offline event happens. So we include all
4712          * offline cpus in the allowed cpu list.
4713          */
4714         if ((cs == &top_cpuset) || cpumask_empty(pmask)) {
4715                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
4716
4717                 /*
4718                  * We first exclude cpus allocated to partitions. If there is no
4719                  * allowable online cpu left, we fall back to all possible cpus.
4720                  */
4721                 cpumask_andnot(pmask, possible_mask, subpartitions_cpus);
4722                 if (!cpumask_intersects(pmask, cpu_online_mask))
4723                         cpumask_copy(pmask, possible_mask);
4724         }
4725
4726         rcu_read_unlock();
4727         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
4728 }
4729
4730 /**
4731  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
4732  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
4733  *
4734  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
4735  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
4736  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
4737  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
4738  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
4739  * _every_ other avenue has been traveled.
4740  *
4741  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
4742  **/
4743
4744 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
4745 {
4746         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
4747         const struct cpumask *cs_mask;
4748         bool changed = false;
4749
4750         rcu_read_lock();
4751         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
4752         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
4753                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
4754                 changed = true;
4755         }
4756         rcu_read_unlock();
4757
4758         /*
4759          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
4760          *
4761          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
4762          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
4763          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
4764          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
4765          * which takes task_rq_lock().
4766          *
4767          * If we are called after it dropped the lock we must see all
4768          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
4769          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
4770          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
4771          *
4772          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
4773          * if required.
4774          */
4775         return changed;
4776 }
4777
4778 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
4779 {
4780         nodes_setall(current->mems_allowed);
4781 }
4782
4783 /**
4784  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
4785  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
4786  *
4787  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
4788  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
4789  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
4790  * tasks cpuset.
4791  **/
4792
4793 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
4794 {
4795         nodemask_t mask;
4796         unsigned long flags;
4797
4798         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
4799         rcu_read_lock();
4800         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
4801         rcu_read_unlock();
4802         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
4803
4804         return mask;
4805 }
4806
4807 /**
4808  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
4809  * @nodemask: the nodemask to be checked
4810  *
4811  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
4812  */
4813 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
4814 {
4815         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
4816 }
4817
4818 /*
4819  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
4820  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
4821  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
4822  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
4823  */
4824 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
4825 {
4826         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
4827                 cs = parent_cs(cs);
4828         return cs;
4829 }
4830
4831 /*
4832  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
4833  * @node: is this an allowed node?
4834  * @gfp_mask: memory allocation flags
4835  *
4836  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
4837  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
4838  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
4839  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
4840  * Otherwise, no.
4841  *
4842  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
4843  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
4844  * unless the task has been OOM killed.
4845  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
4846  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
4847  *
4848  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
4849  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
4850  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
4851  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
4852  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
4853  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
4854  *
4855  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
4856  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
4857  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
4858  * in interrupt, of course).
4859  *
4860  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
4861  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
4862  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
4863  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
4864  * affect that:
4865  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
4866  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
4867  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
4868  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
4869  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
4870  */
4871 bool cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
4872 {
4873         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
4874         bool allowed;                   /* is allocation in zone z allowed? */
4875         unsigned long flags;
4876
4877         if (in_interrupt())
4878                 return true;
4879         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
4880                 return true;
4881         /*
4882          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
4883          * been OOM killed to get memory anywhere.
4884          */
4885         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
4886                 return true;
4887         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
4888                 return false;
4889
4890         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
4891                 return true;
4892
4893         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
4894         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
4895
4896         rcu_read_lock();
4897         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
4898         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
4899         rcu_read_unlock();
4900
4901         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
4902         return allowed;
4903 }
4904
4905 /**
4906  * cpuset_spread_node() - On which node to begin search for a page
4907  * @rotor: round robin rotor
4908  *
4909  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
4910  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
4911  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
4912  * to determine on which node to start looking, as it will for
4913  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
4914  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
4915  * local node to look for a free page, rather spread the starting
4916  * node around the tasks mems_allowed nodes.
4917  *
4918  * We don't have to worry about the returned node being offline
4919  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
4920  *
4921  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
4922  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
4923  * should not be possible for the following code to return an
4924  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
4925  * is not returning the node where the allocation must be, only
4926  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
4927  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
4928  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
4929  * See kmem_cache_alloc_node().
4930  */
4931 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
4932 {
4933         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
4934 }
4935
4936 /**
4937  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
4938  */
4939 int cpuset_mem_spread_node(void)
4940 {
4941         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4942                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
4943                         node_random(&current->mems_allowed);
4944
4945         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
4946 }
4947
4948 /**
4949  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
4950  */
4951 int cpuset_slab_spread_node(void)
4952 {
4953         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4954                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
4955                         node_random(&current->mems_allowed);
4956
4957         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
4958 }
4959 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
4960
4961 /**
4962  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
4963  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
4964  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
4965  *
4966  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
4967  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
4968  * one of the task's memory usage might impact the memory available
4969  * to the other.
4970  **/
4971
4972 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
4973                                    const struct task_struct *tsk2)
4974 {
4975         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
4976 }
4977
4978 /**
4979  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
4980  *
4981  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
4982  * mems_allowed to the kernel log.
4983  */
4984 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
4985 {
4986         struct cgroup *cgrp;
4987
4988         rcu_read_lock();
4989
4990         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
4991         pr_cont(",cpuset=");
4992         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
4993         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
4994                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
4995
4996         rcu_read_unlock();
4997 }
4998
4999 /*
5000  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
5001  * this flag is enabled by writing "1" to the special
5002  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
5003  */
5004
5005 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
5006
5007 /*
5008  * __cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
5009  *
5010  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
5011  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
5012  *
5013  * This represents the rate at which some task in the cpuset
5014  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
5015  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
5016  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
5017  * or writing dirty pages.
5018  *
5019  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
5020  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
5021  * representing the recent rate of entry into the synchronous
5022  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
5023  */
5024
5025 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
5026 {
5027         rcu_read_lock();
5028         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
5029         rcu_read_unlock();
5030 }
5031
5032 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
5033 /*
5034  * proc_cpuset_show()
5035  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
5036  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
5037  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
5038  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
5039  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
5040  *    anyway.
5041  */
5042 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
5043                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
5044 {
5045         char *buf;
5046         struct cgroup_subsys_state *css;
5047         int retval;
5048
5049         retval = -ENOMEM;
5050         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
5051         if (!buf)
5052                 goto out;
5053
5054         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
5055         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
5056                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
5057         css_put(css);
5058         if (retval == -E2BIG)
5059                 retval = -ENAMETOOLONG;
5060         if (retval < 0)
5061                 goto out_free;
5062         seq_puts(m, buf);
5063         seq_putc(m, '\n');
5064         retval = 0;
5065 out_free:
5066         kfree(buf);
5067 out:
5068         return retval;
5069 }
5070 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
5071
5072 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
5073 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
5074 {
5075         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
5076                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
5077         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
5078                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
5079 }