Merge branch 'for-4.13-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj...
[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/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/mm.h>
48 #include <linux/sched/task.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/security.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/stat.h>
54 #include <linux/string.h>
55 #include <linux/time.h>
56 #include <linux/time64.h>
57 #include <linux/backing-dev.h>
58 #include <linux/sort.h>
59
60 #include <linux/uaccess.h>
61 #include <linux/atomic.h>
62 #include <linux/mutex.h>
63 #include <linux/cgroup.h>
64 #include <linux/wait.h>
65
66 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
67 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
68
69 /* See "Frequency meter" comments, below. */
70
71 struct fmeter {
72         int cnt;                /* unprocessed events count */
73         int val;                /* most recent output value */
74         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
75         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
76 };
77
78 struct cpuset {
79         struct cgroup_subsys_state css;
80
81         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
82
83         /*
84          * On default hierarchy:
85          *
86          * The user-configured masks can only be changed by writing to
87          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
88          * parent masks.
89          *
90          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
91          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
92          * changed or hotplug happens.
93          *
94          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
95          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
96          *
97          *
98          * On legacy hierachy:
99          *
100          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
101          */
102
103         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
104         cpumask_var_t cpus_allowed;
105         nodemask_t mems_allowed;
106
107         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
108         cpumask_var_t effective_cpus;
109         nodemask_t effective_mems;
110
111         /*
112          * This is old Memory Nodes tasks took on.
113          *
114          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
115          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
116          *   task is moved into it.
117          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
118          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
119          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
120          */
121         nodemask_t old_mems_allowed;
122
123         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
124
125         /*
126          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
127          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
128          */
129         int attach_in_progress;
130
131         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
132         int pn;
133
134         /* for custom sched domain */
135         int relax_domain_level;
136 };
137
138 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
139 {
140         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
141 }
142
143 /* Retrieve the cpuset for a task */
144 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
145 {
146         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
147 }
148
149 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
150 {
151         return css_cs(cs->css.parent);
152 }
153
154 #ifdef CONFIG_NUMA
155 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
156 {
157         return task->mempolicy;
158 }
159 #else
160 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
161 {
162         return false;
163 }
164 #endif
165
166
167 /* bits in struct cpuset flags field */
168 typedef enum {
169         CS_ONLINE,
170         CS_CPU_EXCLUSIVE,
171         CS_MEM_EXCLUSIVE,
172         CS_MEM_HARDWALL,
173         CS_MEMORY_MIGRATE,
174         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
175         CS_SPREAD_PAGE,
176         CS_SPREAD_SLAB,
177 } cpuset_flagbits_t;
178
179 /* convenient tests for these bits */
180 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
181 {
182         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
183 }
184
185 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
186 {
187         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
188 }
189
190 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
191 {
192         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
193 }
194
195 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
196 {
197         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
198 }
199
200 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
201 {
202         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
203 }
204
205 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
206 {
207         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
208 }
209
210 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
211 {
212         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
213 }
214
215 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
216 {
217         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
218 }
219
220 static struct cpuset top_cpuset = {
221         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
222                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
223 };
224
225 /**
226  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
227  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
228  * @pos_css: used for iteration
229  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
230  *
231  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
232  * with RCU read locked.
233  */
234 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
235         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
236                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
237
238 /**
239  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
240  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
241  * @pos_css: used for iteration
242  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
243  *
244  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
245  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
246  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
247  * iteration and the first node to be visited.
248  */
249 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
250         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
251                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
252
253 /*
254  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
255  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
256  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
257  * comment.
258  *
259  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
260  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
261  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
262  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
263  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
264  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
265  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
266  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
267  * everyone else.
268  *
269  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
270  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
271  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
272  * __alloc_pages().
273  *
274  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
275  * access to cpusets.
276  *
277  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
278  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
279  * them.
280  *
281  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
282  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
283  * cpumasks and nodemasks.
284  *
285  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
286  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
287  */
288
289 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
290 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
291
292 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
293
294 /*
295  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
296  */
297 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
298 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
299
300 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
301
302 /*
303  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
304  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
305  * silently switch it to mount "cgroup" instead
306  */
307 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
308                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
309 {
310         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
311         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
312         if (cgroup_fs) {
313                 char mountopts[] =
314                         "cpuset,noprefix,"
315                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
316                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
317                                            unused_dev_name, mountopts);
318                 put_filesystem(cgroup_fs);
319         }
320         return ret;
321 }
322
323 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
324         .name = "cpuset",
325         .mount = cpuset_mount,
326 };
327
328 /*
329  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
330  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
331  * until we find one that does have some online cpus.
332  *
333  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
334  * of cpu_online_mask.
335  *
336  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
337  */
338 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
339 {
340         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask)) {
341                 cs = parent_cs(cs);
342                 if (unlikely(!cs)) {
343                         /*
344                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
345                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
346                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
347                          * cpuset's effective_cpus is on its way to to be
348                          * identical to cpu_online_mask.
349                          */
350                         cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
351                         return;
352                 }
353         }
354         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
355 }
356
357 /*
358  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
359  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
360  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
361  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
362  *
363  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
364  * of node_states[N_MEMORY].
365  *
366  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
367  */
368 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
369 {
370         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
371                 cs = parent_cs(cs);
372         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
373 }
374
375 /*
376  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
377  *
378  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
379  */
380 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
381                                         struct task_struct *tsk)
382 {
383         if (is_spread_page(cs))
384                 task_set_spread_page(tsk);
385         else
386                 task_clear_spread_page(tsk);
387
388         if (is_spread_slab(cs))
389                 task_set_spread_slab(tsk);
390         else
391                 task_clear_spread_slab(tsk);
392 }
393
394 /*
395  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
396  *
397  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
398  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
399  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
400  */
401
402 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
403 {
404         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
405                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
406                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
407                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
408 }
409
410 /**
411  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
412  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
413  */
414 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
415 {
416         struct cpuset *trial;
417
418         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
419         if (!trial)
420                 return NULL;
421
422         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
423                 goto free_cs;
424         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
425                 goto free_cpus;
426
427         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
428         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
429         return trial;
430
431 free_cpus:
432         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
433 free_cs:
434         kfree(trial);
435         return NULL;
436 }
437
438 /**
439  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
440  * @trial: the trial cpuset to be freed
441  */
442 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
443 {
444         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
445         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
446         kfree(trial);
447 }
448
449 /*
450  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
451  *                     follows the structural rules for cpusets.
452  *
453  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
454  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
455  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
456  * cpuset_mutex held.
457  *
458  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
459  * such as list traversal that depend on the actual address of the
460  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
461  *
462  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
463  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
464  * or flags changed to new, trial values.
465  *
466  * Return 0 if valid, -errno if not.
467  */
468
469 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
470 {
471         struct cgroup_subsys_state *css;
472         struct cpuset *c, *par;
473         int ret;
474
475         rcu_read_lock();
476
477         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
478         ret = -EBUSY;
479         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
480                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
481                         goto out;
482
483         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
484         ret = 0;
485         if (cur == &top_cpuset)
486                 goto out;
487
488         par = parent_cs(cur);
489
490         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
491         ret = -EACCES;
492         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
493             !is_cpuset_subset(trial, par))
494                 goto out;
495
496         /*
497          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
498          * overlap
499          */
500         ret = -EINVAL;
501         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
502                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
503                     c != cur &&
504                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
505                         goto out;
506                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
507                     c != cur &&
508                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
509                         goto out;
510         }
511
512         /*
513          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
514          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
515          */
516         ret = -ENOSPC;
517         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
518                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
519                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
520                         goto out;
521                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
522                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
523                         goto out;
524         }
525
526         /*
527          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
528          * tasks.
529          */
530         ret = -EBUSY;
531         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
532             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
533                                        trial->cpus_allowed))
534                 goto out;
535
536         ret = 0;
537 out:
538         rcu_read_unlock();
539         return ret;
540 }
541
542 #ifdef CONFIG_SMP
543 /*
544  * Helper routine for generate_sched_domains().
545  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
546  */
547 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
548 {
549         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
550 }
551
552 static void
553 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
554 {
555         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
556                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
557         return;
558 }
559
560 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
561                                     struct cpuset *root_cs)
562 {
563         struct cpuset *cp;
564         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
565
566         rcu_read_lock();
567         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
568                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
569                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
570                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
571                         continue;
572                 }
573
574                 if (is_sched_load_balance(cp))
575                         update_domain_attr(dattr, cp);
576         }
577         rcu_read_unlock();
578 }
579
580 /*
581  * generate_sched_domains()
582  *
583  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
584  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
585  * union is a subset of that set.
586  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
587  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
588  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
589  * partition.
590  *
591  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
592  * for a background explanation of this.
593  *
594  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
595  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
596  * domains when operating in the severe memory shortage situations
597  * that could cause allocation failures below.
598  *
599  * Must be called with cpuset_mutex held.
600  *
601  * The three key local variables below are:
602  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
603  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
604  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
605  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
606  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
607  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
608  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
609  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
610  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
611  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
612  *         is a subset of one of these domains, while there are as
613  *         many such domains as possible, each as small as possible.
614  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
615  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
616  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
617  *         value to determine what partition elements (sched domains)
618  *         were changed (added or removed.)
619  *
620  * Finding the best partition (set of domains):
621  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
622  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
623  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
624  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
625  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
626  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
627  *      any such pairs.
628  *
629  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
630  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
631  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
632  *      partition_sched_domains().
633  */
634 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
635                         struct sched_domain_attr **attributes)
636 {
637         struct cpuset *cp;      /* scans q */
638         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
639         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
640         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
641         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
642         cpumask_var_t non_isolated_cpus;  /* load balanced CPUs */
643         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
644         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
645         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
646         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
647
648         doms = NULL;
649         dattr = NULL;
650         csa = NULL;
651
652         if (!alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL))
653                 goto done;
654         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
655
656         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
657         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
658                 ndoms = 1;
659                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
660                 if (!doms)
661                         goto done;
662
663                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
664                 if (dattr) {
665                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
666                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
667                 }
668                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
669                                      non_isolated_cpus);
670
671                 goto done;
672         }
673
674         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
675         if (!csa)
676                 goto done;
677         csn = 0;
678
679         rcu_read_lock();
680         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
681                 if (cp == &top_cpuset)
682                         continue;
683                 /*
684                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
685                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
686                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
687                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
688                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
689                  * the corresponding sched domain.
690                  */
691                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
692                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
693                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed, non_isolated_cpus)))
694                         continue;
695
696                 if (is_sched_load_balance(cp))
697                         csa[csn++] = cp;
698
699                 /* skip @cp's subtree */
700                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
701         }
702         rcu_read_unlock();
703
704         for (i = 0; i < csn; i++)
705                 csa[i]->pn = i;
706         ndoms = csn;
707
708 restart:
709         /* Find the best partition (set of sched domains) */
710         for (i = 0; i < csn; i++) {
711                 struct cpuset *a = csa[i];
712                 int apn = a->pn;
713
714                 for (j = 0; j < csn; j++) {
715                         struct cpuset *b = csa[j];
716                         int bpn = b->pn;
717
718                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
719                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
720                                         struct cpuset *c = csa[k];
721
722                                         if (c->pn == bpn)
723                                                 c->pn = apn;
724                                 }
725                                 ndoms--;        /* one less element */
726                                 goto restart;
727                         }
728                 }
729         }
730
731         /*
732          * Now we know how many domains to create.
733          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
734          */
735         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
736         if (!doms)
737                 goto done;
738
739         /*
740          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
741          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
742          */
743         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
744
745         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
746                 struct cpuset *a = csa[i];
747                 struct cpumask *dp;
748                 int apn = a->pn;
749
750                 if (apn < 0) {
751                         /* Skip completed partitions */
752                         continue;
753                 }
754
755                 dp = doms[nslot];
756
757                 if (nslot == ndoms) {
758                         static int warnings = 10;
759                         if (warnings) {
760                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
761                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
762                                 warnings--;
763                         }
764                         continue;
765                 }
766
767                 cpumask_clear(dp);
768                 if (dattr)
769                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
770                 for (j = i; j < csn; j++) {
771                         struct cpuset *b = csa[j];
772
773                         if (apn == b->pn) {
774                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
775                                 cpumask_and(dp, dp, non_isolated_cpus);
776                                 if (dattr)
777                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
778
779                                 /* Done with this partition */
780                                 b->pn = -1;
781                         }
782                 }
783                 nslot++;
784         }
785         BUG_ON(nslot != ndoms);
786
787 done:
788         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
789         kfree(csa);
790
791         /*
792          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
793          * See comments in partition_sched_domains().
794          */
795         if (doms == NULL)
796                 ndoms = 1;
797
798         *domains    = doms;
799         *attributes = dattr;
800         return ndoms;
801 }
802
803 /*
804  * Rebuild scheduler domains.
805  *
806  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
807  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
808  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
809  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
810  * scheduler's dynamic sched domains.
811  *
812  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
813  */
814 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
815 {
816         struct sched_domain_attr *attr;
817         cpumask_var_t *doms;
818         int ndoms;
819
820         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
821         get_online_cpus();
822
823         /*
824          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
825          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
826          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
827          */
828         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
829                 goto out;
830
831         /* Generate domain masks and attrs */
832         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
833
834         /* Have scheduler rebuild the domains */
835         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
836 out:
837         put_online_cpus();
838 }
839 #else /* !CONFIG_SMP */
840 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
841 {
842 }
843 #endif /* CONFIG_SMP */
844
845 void rebuild_sched_domains(void)
846 {
847         mutex_lock(&cpuset_mutex);
848         rebuild_sched_domains_locked();
849         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
850 }
851
852 /**
853  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
854  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
855  *
856  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
857  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
858  * cpuset membership stays stable.
859  */
860 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
861 {
862         struct css_task_iter it;
863         struct task_struct *task;
864
865         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
866         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
867                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
868         css_task_iter_end(&it);
869 }
870
871 /*
872  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
873  * @cs: the cpuset to consider
874  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
875  *
876  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
877  * and all its descendants need to be updated.
878  *
879  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
880  *
881  * Called with cpuset_mutex held
882  */
883 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
884 {
885         struct cpuset *cp;
886         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
887         bool need_rebuild_sched_domains = false;
888
889         rcu_read_lock();
890         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
891                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
892
893                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
894
895                 /*
896                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
897                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
898                  */
899                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
900                     cpumask_empty(new_cpus))
901                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
902
903                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
904                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
905                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
906                         continue;
907                 }
908
909                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
910                         continue;
911                 rcu_read_unlock();
912
913                 spin_lock_irq(&callback_lock);
914                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
915                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
916
917                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
918                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
919
920                 update_tasks_cpumask(cp);
921
922                 /*
923                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
924                  * we need to rebuild sched domains.
925                  */
926                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
927                     is_sched_load_balance(cp))
928                         need_rebuild_sched_domains = true;
929
930                 rcu_read_lock();
931                 css_put(&cp->css);
932         }
933         rcu_read_unlock();
934
935         if (need_rebuild_sched_domains)
936                 rebuild_sched_domains_locked();
937 }
938
939 /**
940  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
941  * @cs: the cpuset to consider
942  * @trialcs: trial cpuset
943  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
944  */
945 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
946                           const char *buf)
947 {
948         int retval;
949
950         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
951         if (cs == &top_cpuset)
952                 return -EACCES;
953
954         /*
955          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
956          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
957          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
958          * with tasks have cpus.
959          */
960         if (!*buf) {
961                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
962         } else {
963                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
964                 if (retval < 0)
965                         return retval;
966
967                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
968                                     top_cpuset.cpus_allowed))
969                         return -EINVAL;
970         }
971
972         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
973         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
974                 return 0;
975
976         retval = validate_change(cs, trialcs);
977         if (retval < 0)
978                 return retval;
979
980         spin_lock_irq(&callback_lock);
981         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
982         spin_unlock_irq(&callback_lock);
983
984         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
985         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
986         return 0;
987 }
988
989 /*
990  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
991  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
992  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
993  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
994  * cpuset_migrate_mm_wq.
995  */
996
997 struct cpuset_migrate_mm_work {
998         struct work_struct      work;
999         struct mm_struct        *mm;
1000         nodemask_t              from;
1001         nodemask_t              to;
1002 };
1003
1004 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1005 {
1006         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1007                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1008
1009         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1010         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1011         mmput(mwork->mm);
1012         kfree(mwork);
1013 }
1014
1015 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1016                                                         const nodemask_t *to)
1017 {
1018         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1019
1020         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1021         if (mwork) {
1022                 mwork->mm = mm;
1023                 mwork->from = *from;
1024                 mwork->to = *to;
1025                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1026                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1027         } else {
1028                 mmput(mm);
1029         }
1030 }
1031
1032 static void cpuset_post_attach(void)
1033 {
1034         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1039  * @tsk: the task to change
1040  * @newmems: new nodes that the task will be set
1041  *
1042  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1043  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1044  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1045  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1046  */
1047 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1048                                         nodemask_t *newmems)
1049 {
1050         task_lock(tsk);
1051
1052         local_irq_disable();
1053         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1054
1055         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1056         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1057         tsk->mems_allowed = *newmems;
1058
1059         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1060         local_irq_enable();
1061
1062         task_unlock(tsk);
1063 }
1064
1065 static void *cpuset_being_rebound;
1066
1067 /**
1068  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1069  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1070  *
1071  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1072  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1073  * cpuset membership stays stable.
1074  */
1075 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1076 {
1077         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1078         struct css_task_iter it;
1079         struct task_struct *task;
1080
1081         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1082
1083         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1084
1085         /*
1086          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1087          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1088          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1089          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1090          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1091          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1092          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1093          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1094          */
1095         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1096         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1097                 struct mm_struct *mm;
1098                 bool migrate;
1099
1100                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1101
1102                 mm = get_task_mm(task);
1103                 if (!mm)
1104                         continue;
1105
1106                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1107
1108                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1109                 if (migrate)
1110                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1111                 else
1112                         mmput(mm);
1113         }
1114         css_task_iter_end(&it);
1115
1116         /*
1117          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1118          * cs->old_mems_allowed.
1119          */
1120         cs->old_mems_allowed = newmems;
1121
1122         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1123         cpuset_being_rebound = NULL;
1124 }
1125
1126 /*
1127  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1128  * @cs: the cpuset to consider
1129  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1130  *
1131  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1132  * and all its descendants need to be updated.
1133  *
1134  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1135  *
1136  * Called with cpuset_mutex held
1137  */
1138 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1139 {
1140         struct cpuset *cp;
1141         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1142
1143         rcu_read_lock();
1144         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1145                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1146
1147                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1148
1149                 /*
1150                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1151                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1152                  */
1153                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1154                     nodes_empty(*new_mems))
1155                         *new_mems = parent->effective_mems;
1156
1157                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1158                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1159                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1160                         continue;
1161                 }
1162
1163                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1164                         continue;
1165                 rcu_read_unlock();
1166
1167                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1168                 cp->effective_mems = *new_mems;
1169                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1170
1171                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1172                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1173
1174                 update_tasks_nodemask(cp);
1175
1176                 rcu_read_lock();
1177                 css_put(&cp->css);
1178         }
1179         rcu_read_unlock();
1180 }
1181
1182 /*
1183  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1184  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1185  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1186  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1187  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1188  * migrate the tasks pages to the new memory.
1189  *
1190  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1191  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1192  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1193  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1194  */
1195 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1196                            const char *buf)
1197 {
1198         int retval;
1199
1200         /*
1201          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1202          * it's read-only
1203          */
1204         if (cs == &top_cpuset) {
1205                 retval = -EACCES;
1206                 goto done;
1207         }
1208
1209         /*
1210          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1211          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1212          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1213          * with tasks have memory.
1214          */
1215         if (!*buf) {
1216                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1217         } else {
1218                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1219                 if (retval < 0)
1220                         goto done;
1221
1222                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1223                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1224                         retval = -EINVAL;
1225                         goto done;
1226                 }
1227         }
1228
1229         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1230                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1231                 goto done;
1232         }
1233         retval = validate_change(cs, trialcs);
1234         if (retval < 0)
1235                 goto done;
1236
1237         spin_lock_irq(&callback_lock);
1238         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1239         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1240
1241         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1242         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1243 done:
1244         return retval;
1245 }
1246
1247 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1248 {
1249         int ret;
1250
1251         rcu_read_lock();
1252         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1253         rcu_read_unlock();
1254
1255         return ret;
1256 }
1257
1258 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1259 {
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1262                 return -EINVAL;
1263 #endif
1264
1265         if (val != cs->relax_domain_level) {
1266                 cs->relax_domain_level = val;
1267                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1268                     is_sched_load_balance(cs))
1269                         rebuild_sched_domains_locked();
1270         }
1271
1272         return 0;
1273 }
1274
1275 /**
1276  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1277  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1278  *
1279  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1280  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1281  * stable.
1282  */
1283 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1284 {
1285         struct css_task_iter it;
1286         struct task_struct *task;
1287
1288         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1289         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1290                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1291         css_task_iter_end(&it);
1292 }
1293
1294 /*
1295  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1296  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1297  * cs:          the cpuset to update
1298  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1299  *
1300  * Call with cpuset_mutex held.
1301  */
1302
1303 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1304                        int turning_on)
1305 {
1306         struct cpuset *trialcs;
1307         int balance_flag_changed;
1308         int spread_flag_changed;
1309         int err;
1310
1311         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1312         if (!trialcs)
1313                 return -ENOMEM;
1314
1315         if (turning_on)
1316                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1317         else
1318                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1319
1320         err = validate_change(cs, trialcs);
1321         if (err < 0)
1322                 goto out;
1323
1324         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1325                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1326
1327         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1328                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1329
1330         spin_lock_irq(&callback_lock);
1331         cs->flags = trialcs->flags;
1332         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1333
1334         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1335                 rebuild_sched_domains_locked();
1336
1337         if (spread_flag_changed)
1338                 update_tasks_flags(cs);
1339 out:
1340         free_trial_cpuset(trialcs);
1341         return err;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1346  *
1347  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1348  * event frequency meter.  There are four routines:
1349  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1350  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1351  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1352  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1353  *
1354  * A common data structure is passed to each of these routines,
1355  * which is used to keep track of the state required to manage the
1356  * frequency meter and its digital filter.
1357  *
1358  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1359  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1360  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1361  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1362  *
1363  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1364  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1365  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1366  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1367  *
1368  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1369  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1370  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1371  * will be stable.
1372  *
1373  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1374  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1375  *
1376  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1377  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1378  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1379  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1380  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1381  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1382  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1383  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1384  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1385  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1386  * each event.
1387  */
1388
1389 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1390 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
1391 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1392 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1393
1394 /* Initialize a frequency meter */
1395 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1396 {
1397         fmp->cnt = 0;
1398         fmp->val = 0;
1399         fmp->time = 0;
1400         spin_lock_init(&fmp->lock);
1401 }
1402
1403 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1404 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1405 {
1406         time64_t now;
1407         u32 ticks;
1408
1409         now = ktime_get_seconds();
1410         ticks = now - fmp->time;
1411
1412         if (ticks == 0)
1413                 return;
1414
1415         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1416         while (ticks-- > 0)
1417                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1418         fmp->time = now;
1419
1420         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1421         fmp->cnt = 0;
1422 }
1423
1424 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1425 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1426 {
1427         spin_lock(&fmp->lock);
1428         fmeter_update(fmp);
1429         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1430         spin_unlock(&fmp->lock);
1431 }
1432
1433 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1434 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1435 {
1436         int val;
1437
1438         spin_lock(&fmp->lock);
1439         fmeter_update(fmp);
1440         val = fmp->val;
1441         spin_unlock(&fmp->lock);
1442         return val;
1443 }
1444
1445 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1446
1447 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1448 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1449 {
1450         struct cgroup_subsys_state *css;
1451         struct cpuset *cs;
1452         struct task_struct *task;
1453         int ret;
1454
1455         /* used later by cpuset_attach() */
1456         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
1457         cs = css_cs(css);
1458
1459         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1460
1461         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1462         ret = -ENOSPC;
1463         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1464             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1465                 goto out_unlock;
1466
1467         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1468                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1469                 if (ret)
1470                         goto out_unlock;
1471                 ret = security_task_setscheduler(task);
1472                 if (ret)
1473                         goto out_unlock;
1474         }
1475
1476         /*
1477          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1478          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1479          */
1480         cs->attach_in_progress++;
1481         ret = 0;
1482 out_unlock:
1483         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1484         return ret;
1485 }
1486
1487 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1488 {
1489         struct cgroup_subsys_state *css;
1490         struct cpuset *cs;
1491
1492         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1493         cs = css_cs(css);
1494
1495         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1496         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1497         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1502  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1503  * allocate from cpuset_init().
1504  */
1505 static cpumask_var_t cpus_attach;
1506
1507 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1508 {
1509         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1510         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1511         struct task_struct *task;
1512         struct task_struct *leader;
1513         struct cgroup_subsys_state *css;
1514         struct cpuset *cs;
1515         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1516
1517         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1518         cs = css_cs(css);
1519
1520         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1521
1522         /* prepare for attach */
1523         if (cs == &top_cpuset)
1524                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1525         else
1526                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1527
1528         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1529
1530         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1531                 /*
1532                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1533                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1534                  */
1535                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1536
1537                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1538                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1539         }
1540
1541         /*
1542          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1543          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1544          */
1545         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1546         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
1547                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1548
1549                 if (mm) {
1550                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1551
1552                         /*
1553                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1554                          * here, except if this task is being moved
1555                          * automatically due to hotplug.  In that case
1556                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1557                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1558                          * migrate mm from.
1559                          */
1560                         if (is_memory_migrate(cs))
1561                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1562                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1563                         else
1564                                 mmput(mm);
1565                 }
1566         }
1567
1568         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1569
1570         cs->attach_in_progress--;
1571         if (!cs->attach_in_progress)
1572                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1573
1574         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1575 }
1576
1577 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1578
1579 typedef enum {
1580         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1581         FILE_CPULIST,
1582         FILE_MEMLIST,
1583         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1584         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1585         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1586         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1587         FILE_MEM_HARDWALL,
1588         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1589         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1590         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1591         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1592         FILE_SPREAD_PAGE,
1593         FILE_SPREAD_SLAB,
1594 } cpuset_filetype_t;
1595
1596 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1597                             u64 val)
1598 {
1599         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1600         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1601         int retval = 0;
1602
1603         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1604         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1605                 retval = -ENODEV;
1606                 goto out_unlock;
1607         }
1608
1609         switch (type) {
1610         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1611                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1612                 break;
1613         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1614                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1615                 break;
1616         case FILE_MEM_HARDWALL:
1617                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1618                 break;
1619         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1620                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1621                 break;
1622         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1623                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1624                 break;
1625         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1626                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1627                 break;
1628         case FILE_SPREAD_PAGE:
1629                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1630                 break;
1631         case FILE_SPREAD_SLAB:
1632                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1633                 break;
1634         default:
1635                 retval = -EINVAL;
1636                 break;
1637         }
1638 out_unlock:
1639         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1640         return retval;
1641 }
1642
1643 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1644                             s64 val)
1645 {
1646         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1647         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1648         int retval = -ENODEV;
1649
1650         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1651         if (!is_cpuset_online(cs))
1652                 goto out_unlock;
1653
1654         switch (type) {
1655         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1656                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1657                 break;
1658         default:
1659                 retval = -EINVAL;
1660                 break;
1661         }
1662 out_unlock:
1663         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1664         return retval;
1665 }
1666
1667 /*
1668  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1669  */
1670 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1671                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1672 {
1673         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1674         struct cpuset *trialcs;
1675         int retval = -ENODEV;
1676
1677         buf = strstrip(buf);
1678
1679         /*
1680          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1681          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1682          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1683          * which can execute.
1684          *
1685          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1686          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1687          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1688          * after execution capability is restored.
1689          *
1690          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1691          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1692          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1693          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1694          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1695          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1696          * hierarchies.
1697          */
1698         css_get(&cs->css);
1699         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1700         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1701
1702         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1703         if (!is_cpuset_online(cs))
1704                 goto out_unlock;
1705
1706         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1707         if (!trialcs) {
1708                 retval = -ENOMEM;
1709                 goto out_unlock;
1710         }
1711
1712         switch (of_cft(of)->private) {
1713         case FILE_CPULIST:
1714                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1715                 break;
1716         case FILE_MEMLIST:
1717                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1718                 break;
1719         default:
1720                 retval = -EINVAL;
1721                 break;
1722         }
1723
1724         free_trial_cpuset(trialcs);
1725 out_unlock:
1726         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1727         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1728         css_put(&cs->css);
1729         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1730         return retval ?: nbytes;
1731 }
1732
1733 /*
1734  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1735  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1736  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1737  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1738  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1739  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1740  */
1741 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1742 {
1743         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1744         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1745         int ret = 0;
1746
1747         spin_lock_irq(&callback_lock);
1748
1749         switch (type) {
1750         case FILE_CPULIST:
1751                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1752                 break;
1753         case FILE_MEMLIST:
1754                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1755                 break;
1756         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1757                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1758                 break;
1759         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1760                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1761                 break;
1762         default:
1763                 ret = -EINVAL;
1764         }
1765
1766         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1767         return ret;
1768 }
1769
1770 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1771 {
1772         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1773         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1774         switch (type) {
1775         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1776                 return is_cpu_exclusive(cs);
1777         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1778                 return is_mem_exclusive(cs);
1779         case FILE_MEM_HARDWALL:
1780                 return is_mem_hardwall(cs);
1781         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1782                 return is_sched_load_balance(cs);
1783         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1784                 return is_memory_migrate(cs);
1785         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1786                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1787         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1788                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1789         case FILE_SPREAD_PAGE:
1790                 return is_spread_page(cs);
1791         case FILE_SPREAD_SLAB:
1792                 return is_spread_slab(cs);
1793         default:
1794                 BUG();
1795         }
1796
1797         /* Unreachable but makes gcc happy */
1798         return 0;
1799 }
1800
1801 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1802 {
1803         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1804         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1805         switch (type) {
1806         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1807                 return cs->relax_domain_level;
1808         default:
1809                 BUG();
1810         }
1811
1812         /* Unrechable but makes gcc happy */
1813         return 0;
1814 }
1815
1816
1817 /*
1818  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1819  */
1820
1821 static struct cftype files[] = {
1822         {
1823                 .name = "cpus",
1824                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1825                 .write = cpuset_write_resmask,
1826                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1827                 .private = FILE_CPULIST,
1828         },
1829
1830         {
1831                 .name = "mems",
1832                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1833                 .write = cpuset_write_resmask,
1834                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1835                 .private = FILE_MEMLIST,
1836         },
1837
1838         {
1839                 .name = "effective_cpus",
1840                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1841                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1842         },
1843
1844         {
1845                 .name = "effective_mems",
1846                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1847                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1848         },
1849
1850         {
1851                 .name = "cpu_exclusive",
1852                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1853                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1854                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1855         },
1856
1857         {
1858                 .name = "mem_exclusive",
1859                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1860                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1861                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1862         },
1863
1864         {
1865                 .name = "mem_hardwall",
1866                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1867                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1868                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1869         },
1870
1871         {
1872                 .name = "sched_load_balance",
1873                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1874                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1875                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1876         },
1877
1878         {
1879                 .name = "sched_relax_domain_level",
1880                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1881                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1882                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1883         },
1884
1885         {
1886                 .name = "memory_migrate",
1887                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1888                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1889                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1890         },
1891
1892         {
1893                 .name = "memory_pressure",
1894                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1895                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1896         },
1897
1898         {
1899                 .name = "memory_spread_page",
1900                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1901                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1902                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1903         },
1904
1905         {
1906                 .name = "memory_spread_slab",
1907                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1908                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1909                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1910         },
1911
1912         {
1913                 .name = "memory_pressure_enabled",
1914                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1915                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1916                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1917                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1918         },
1919
1920         { }     /* terminate */
1921 };
1922
1923 /*
1924  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1925  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1926  */
1927
1928 static struct cgroup_subsys_state *
1929 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1930 {
1931         struct cpuset *cs;
1932
1933         if (!parent_css)
1934                 return &top_cpuset.css;
1935
1936         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1937         if (!cs)
1938                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1939         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1940                 goto free_cs;
1941         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1942                 goto free_cpus;
1943
1944         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1945         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1946         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1947         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1948         nodes_clear(cs->effective_mems);
1949         fmeter_init(&cs->fmeter);
1950         cs->relax_domain_level = -1;
1951
1952         return &cs->css;
1953
1954 free_cpus:
1955         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1956 free_cs:
1957         kfree(cs);
1958         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1959 }
1960
1961 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1962 {
1963         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1964         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1965         struct cpuset *tmp_cs;
1966         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1967
1968         if (!parent)
1969                 return 0;
1970
1971         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1972
1973         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1974         if (is_spread_page(parent))
1975                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1976         if (is_spread_slab(parent))
1977                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1978
1979         cpuset_inc();
1980
1981         spin_lock_irq(&callback_lock);
1982         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1983                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1984                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1985         }
1986         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1987
1988         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1989                 goto out_unlock;
1990
1991         /*
1992          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1993          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1994          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
1995          *
1996          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
1997          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
1998          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
1999          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2000          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2001          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2002          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2003          */
2004         rcu_read_lock();
2005         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2006                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2007                         rcu_read_unlock();
2008                         goto out_unlock;
2009                 }
2010         }
2011         rcu_read_unlock();
2012
2013         spin_lock_irq(&callback_lock);
2014         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2015         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2016         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2017         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2018         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2019 out_unlock:
2020         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2021         return 0;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2026  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2027  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2028  */
2029
2030 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2031 {
2032         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2033
2034         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2035
2036         if (is_sched_load_balance(cs))
2037                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2038
2039         cpuset_dec();
2040         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2041
2042         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2043 }
2044
2045 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2046 {
2047         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2048
2049         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2050         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2051         kfree(cs);
2052 }
2053
2054 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2055 {
2056         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2057         spin_lock_irq(&callback_lock);
2058
2059         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
2060                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2061                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2062         } else {
2063                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2064                              top_cpuset.effective_cpus);
2065                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2066         }
2067
2068         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2069         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2070 }
2071
2072 /*
2073  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2074  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2075  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2076  */
2077 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2078 {
2079         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2080                 return;
2081
2082         set_cpus_allowed_ptr(task, &current->cpus_allowed);
2083         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2084 }
2085
2086 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2087         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2088         .css_online     = cpuset_css_online,
2089         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2090         .css_free       = cpuset_css_free,
2091         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2092         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2093         .attach         = cpuset_attach,
2094         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2095         .bind           = cpuset_bind,
2096         .fork           = cpuset_fork,
2097         .legacy_cftypes = files,
2098         .early_init     = true,
2099 };
2100
2101 /**
2102  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2103  *
2104  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2105  **/
2106
2107 int __init cpuset_init(void)
2108 {
2109         int err = 0;
2110
2111         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2112         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2113
2114         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2115         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2116         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2117         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2118
2119         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2120         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2121         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2122
2123         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2124         if (err < 0)
2125                 return err;
2126
2127         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2128
2129         return 0;
2130 }
2131
2132 /*
2133  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2134  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2135  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2136  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2137  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2138  */
2139 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2140 {
2141         struct cpuset *parent;
2142
2143         /*
2144          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2145          * has online cpus, so can't be empty).
2146          */
2147         parent = parent_cs(cs);
2148         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2149                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2150                 parent = parent_cs(parent);
2151
2152         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2153                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2154                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2155                 pr_cont("\n");
2156         }
2157 }
2158
2159 static void
2160 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2161                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2162                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2163 {
2164         bool is_empty;
2165
2166         spin_lock_irq(&callback_lock);
2167         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2168         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2169         cs->mems_allowed = *new_mems;
2170         cs->effective_mems = *new_mems;
2171         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2172
2173         /*
2174          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2175          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2176          */
2177         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2178                 update_tasks_cpumask(cs);
2179         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2180                 update_tasks_nodemask(cs);
2181
2182         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2183                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2184
2185         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2186
2187         /*
2188          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2189          * This is full cgroup operation which will also call back into
2190          * cpuset. Should be done outside any lock.
2191          */
2192         if (is_empty)
2193                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2194
2195         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2196 }
2197
2198 static void
2199 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2200                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2201                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2202 {
2203         if (cpumask_empty(new_cpus))
2204                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2205         if (nodes_empty(*new_mems))
2206                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2207
2208         spin_lock_irq(&callback_lock);
2209         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2210         cs->effective_mems = *new_mems;
2211         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2212
2213         if (cpus_updated)
2214                 update_tasks_cpumask(cs);
2215         if (mems_updated)
2216                 update_tasks_nodemask(cs);
2217 }
2218
2219 /**
2220  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2221  * @cs: cpuset in interest
2222  *
2223  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2224  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2225  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2226  */
2227 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2228 {
2229         static cpumask_t new_cpus;
2230         static nodemask_t new_mems;
2231         bool cpus_updated;
2232         bool mems_updated;
2233 retry:
2234         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2235
2236         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2237
2238         /*
2239          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2240          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2241          */
2242         if (cs->attach_in_progress) {
2243                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2244                 goto retry;
2245         }
2246
2247         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2248         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2249
2250         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2251         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2252
2253         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2254                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2255                                      cpus_updated, mems_updated);
2256         else
2257                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2258                                             cpus_updated, mems_updated);
2259
2260         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2261 }
2262
2263 /**
2264  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2265  *
2266  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2267  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2268  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2269  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2270  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2271  *
2272  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2273  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2274  * all descendants.
2275  *
2276  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2277  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2278  */
2279 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2280 {
2281         static cpumask_t new_cpus;
2282         static nodemask_t new_mems;
2283         bool cpus_updated, mems_updated;
2284         bool on_dfl = cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys);
2285
2286         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2287
2288         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2289         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2290         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2291
2292         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2293         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2294
2295         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2296         if (cpus_updated) {
2297                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2298                 if (!on_dfl)
2299                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2300                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2301                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2302                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2303         }
2304
2305         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2306         if (mems_updated) {
2307                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2308                 if (!on_dfl)
2309                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2310                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2311                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2312                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2313         }
2314
2315         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2316
2317         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2318         if (cpus_updated || mems_updated) {
2319                 struct cpuset *cs;
2320                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2321
2322                 rcu_read_lock();
2323                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2324                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2325                                 continue;
2326                         rcu_read_unlock();
2327
2328                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2329
2330                         rcu_read_lock();
2331                         css_put(&cs->css);
2332                 }
2333                 rcu_read_unlock();
2334         }
2335
2336         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2337         if (cpus_updated)
2338                 rebuild_sched_domains();
2339 }
2340
2341 void cpuset_update_active_cpus(void)
2342 {
2343         /*
2344          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2345          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2346          * to a work item to avoid reverse locking order.
2347          *
2348          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2349          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2350          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2351          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2352          */
2353         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2354         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2355 }
2356
2357 /*
2358  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2359  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2360  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2361  */
2362 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2363                                 unsigned long action, void *arg)
2364 {
2365         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2366         return NOTIFY_OK;
2367 }
2368
2369 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2370         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2371         .priority = 10,         /* ??! */
2372 };
2373
2374 /**
2375  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2376  *
2377  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2378  */
2379 void __init cpuset_init_smp(void)
2380 {
2381         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2382         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2383         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2384
2385         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2386         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2387
2388         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2389
2390         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
2391         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
2392 }
2393
2394 /**
2395  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2396  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2397  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2398  *
2399  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2400  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2401  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2402  * tasks cpuset.
2403  **/
2404
2405 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2406 {
2407         unsigned long flags;
2408
2409         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2410         rcu_read_lock();
2411         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2412         rcu_read_unlock();
2413         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2414 }
2415
2416 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2417 {
2418         rcu_read_lock();
2419         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2420         rcu_read_unlock();
2421
2422         /*
2423          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2424          *
2425          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2426          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2427          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2428          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2429          * which takes task_rq_lock().
2430          *
2431          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2432          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2433          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2434          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2435          *
2436          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2437          * if required.
2438          */
2439 }
2440
2441 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2442 {
2443         nodes_setall(current->mems_allowed);
2444 }
2445
2446 /**
2447  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2448  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2449  *
2450  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2451  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2452  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2453  * tasks cpuset.
2454  **/
2455
2456 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2457 {
2458         nodemask_t mask;
2459         unsigned long flags;
2460
2461         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2462         rcu_read_lock();
2463         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2464         rcu_read_unlock();
2465         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2466
2467         return mask;
2468 }
2469
2470 /**
2471  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2472  * @nodemask: the nodemask to be checked
2473  *
2474  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2475  */
2476 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2477 {
2478         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2479 }
2480
2481 /*
2482  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2483  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2484  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2485  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2486  */
2487 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2488 {
2489         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2490                 cs = parent_cs(cs);
2491         return cs;
2492 }
2493
2494 /**
2495  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2496  * @node: is this an allowed node?
2497  * @gfp_mask: memory allocation flags
2498  *
2499  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2500  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2501  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2502  * yes.  If current has access to memory reserves due to TIF_MEMDIE, yes.
2503  * Otherwise, no.
2504  *
2505  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2506  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2507  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2508  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2509  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2510  *
2511  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2512  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2513  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2514  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2515  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2516  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2517  *
2518  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2519  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2520  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2521  * in interrupt, of course).
2522  *
2523  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2524  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2525  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2526  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2527  * affect that:
2528  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2529  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2530  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2531  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2532  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2533  */
2534 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2535 {
2536         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2537         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2538         unsigned long flags;
2539
2540         if (in_interrupt())
2541                 return true;
2542         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2543                 return true;
2544         /*
2545          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2546          * been OOM killed to get memory anywhere.
2547          */
2548         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2549                 return true;
2550         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2551                 return false;
2552
2553         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2554                 return true;
2555
2556         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2557         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2558
2559         rcu_read_lock();
2560         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2561         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2562         rcu_read_unlock();
2563
2564         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2565         return allowed;
2566 }
2567
2568 /**
2569  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2570  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2571  *
2572  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2573  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2574  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2575  * to determine on which node to start looking, as it will for
2576  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2577  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2578  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2579  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2580  *
2581  * We don't have to worry about the returned node being offline
2582  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2583  *
2584  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2585  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2586  * should not be possible for the following code to return an
2587  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2588  * is not returning the node where the allocation must be, only
2589  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2590  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2591  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2592  * See kmem_cache_alloc_node().
2593  */
2594
2595 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2596 {
2597         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
2598 }
2599
2600 int cpuset_mem_spread_node(void)
2601 {
2602         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2603                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2604                         node_random(&current->mems_allowed);
2605
2606         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2607 }
2608
2609 int cpuset_slab_spread_node(void)
2610 {
2611         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2612                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2613                         node_random(&current->mems_allowed);
2614
2615         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2616 }
2617
2618 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2619
2620 /**
2621  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2622  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2623  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2624  *
2625  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2626  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2627  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2628  * to the other.
2629  **/
2630
2631 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2632                                    const struct task_struct *tsk2)
2633 {
2634         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2635 }
2636
2637 /**
2638  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
2639  *
2640  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
2641  * mems_allowed to the kernel log.
2642  */
2643 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
2644 {
2645         struct cgroup *cgrp;
2646
2647         rcu_read_lock();
2648
2649         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
2650         pr_info("%s cpuset=", current->comm);
2651         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2652         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n",
2653                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
2654
2655         rcu_read_unlock();
2656 }
2657
2658 /*
2659  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2660  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2661  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2662  */
2663
2664 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2665
2666 /**
2667  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2668  *
2669  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2670  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2671  *
2672  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2673  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2674  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2675  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2676  * or writing dirty pages.
2677  *
2678  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2679  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2680  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2681  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2682  **/
2683
2684 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2685 {
2686         rcu_read_lock();
2687         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2688         rcu_read_unlock();
2689 }
2690
2691 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2692 /*
2693  * proc_cpuset_show()
2694  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2695  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2696  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2697  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2698  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2699  *    anyway.
2700  */
2701 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2702                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2703 {
2704         char *buf;
2705         struct cgroup_subsys_state *css;
2706         int retval;
2707
2708         retval = -ENOMEM;
2709         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2710         if (!buf)
2711                 goto out;
2712
2713         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2714         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
2715                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
2716         css_put(css);
2717         if (retval >= PATH_MAX)
2718                 retval = -ENAMETOOLONG;
2719         if (retval < 0)
2720                 goto out_free;
2721         seq_puts(m, buf);
2722         seq_putc(m, '\n');
2723         retval = 0;
2724 out_free:
2725         kfree(buf);
2726 out:
2727         return retval;
2728 }
2729 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2730
2731 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2732 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2733 {
2734         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2735                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2736         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2737                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2738 }