Merge tag 'scsi-misc' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi
[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/fs_context.h>
43 #include <linux/namei.h>
44 #include <linux/pagemap.h>
45 #include <linux/proc_fs.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/sched/mm.h>
49 #include <linux/sched/task.h>
50 #include <linux/seq_file.h>
51 #include <linux/security.h>
52 #include <linux/slab.h>
53 #include <linux/spinlock.h>
54 #include <linux/stat.h>
55 #include <linux/string.h>
56 #include <linux/time.h>
57 #include <linux/time64.h>
58 #include <linux/backing-dev.h>
59 #include <linux/sort.h>
60 #include <linux/oom.h>
61 #include <linux/sched/isolation.h>
62 #include <linux/uaccess.h>
63 #include <linux/atomic.h>
64 #include <linux/mutex.h>
65 #include <linux/cgroup.h>
66 #include <linux/wait.h>
67
68 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
69 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
70
71 /* See "Frequency meter" comments, below. */
72
73 struct fmeter {
74         int cnt;                /* unprocessed events count */
75         int val;                /* most recent output value */
76         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
77         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
78 };
79
80 struct cpuset {
81         struct cgroup_subsys_state css;
82
83         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
84
85         /*
86          * On default hierarchy:
87          *
88          * The user-configured masks can only be changed by writing to
89          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
90          * parent masks.
91          *
92          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
93          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
94          * changed or hotplug happens.
95          *
96          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
97          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
98          *
99          *
100          * On legacy hierachy:
101          *
102          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
103          */
104
105         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
106         cpumask_var_t cpus_allowed;
107         nodemask_t mems_allowed;
108
109         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
110         cpumask_var_t effective_cpus;
111         nodemask_t effective_mems;
112
113         /*
114          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
115          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
116          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
117          *
118          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
119          * may have offlined ones.
120          */
121         cpumask_var_t subparts_cpus;
122
123         /*
124          * This is old Memory Nodes tasks took on.
125          *
126          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
127          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
128          *   task is moved into it.
129          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
130          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
131          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
132          */
133         nodemask_t old_mems_allowed;
134
135         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
136
137         /*
138          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
139          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
140          */
141         int attach_in_progress;
142
143         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
144         int pn;
145
146         /* for custom sched domain */
147         int relax_domain_level;
148
149         /* number of CPUs in subparts_cpus */
150         int nr_subparts_cpus;
151
152         /* partition root state */
153         int partition_root_state;
154
155         /*
156          * Default hierarchy only:
157          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
158          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
159          */
160         int use_parent_ecpus;
161         int child_ecpus_count;
162 };
163
164 /*
165  * Partition root states:
166  *
167  *   0 - not a partition root
168  *
169  *   1 - partition root
170  *
171  *  -1 - invalid partition root
172  *       None of the cpus in cpus_allowed can be put into the parent's
173  *       subparts_cpus. In this case, the cpuset is not a real partition
174  *       root anymore.  However, the CPU_EXCLUSIVE bit will still be set
175  *       and the cpuset can be restored back to a partition root if the
176  *       parent cpuset can give more CPUs back to this child cpuset.
177  */
178 #define PRS_DISABLED            0
179 #define PRS_ENABLED             1
180 #define PRS_ERROR               -1
181
182 /*
183  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
184  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
185  */
186 struct tmpmasks {
187         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
188         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
189 };
190
191 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
192 {
193         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
194 }
195
196 /* Retrieve the cpuset for a task */
197 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
198 {
199         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
200 }
201
202 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
203 {
204         return css_cs(cs->css.parent);
205 }
206
207 /* bits in struct cpuset flags field */
208 typedef enum {
209         CS_ONLINE,
210         CS_CPU_EXCLUSIVE,
211         CS_MEM_EXCLUSIVE,
212         CS_MEM_HARDWALL,
213         CS_MEMORY_MIGRATE,
214         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
215         CS_SPREAD_PAGE,
216         CS_SPREAD_SLAB,
217 } cpuset_flagbits_t;
218
219 /* convenient tests for these bits */
220 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
221 {
222         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
223 }
224
225 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
226 {
227         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
228 }
229
230 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
231 {
232         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
233 }
234
235 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
236 {
237         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
238 }
239
240 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
241 {
242         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
243 }
244
245 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
246 {
247         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
248 }
249
250 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
251 {
252         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
253 }
254
255 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
256 {
257         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
258 }
259
260 static inline int is_partition_root(const struct cpuset *cs)
261 {
262         return cs->partition_root_state > 0;
263 }
264
265 static struct cpuset top_cpuset = {
266         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
267                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
268         .partition_root_state = PRS_ENABLED,
269 };
270
271 /**
272  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
273  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
274  * @pos_css: used for iteration
275  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
276  *
277  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
278  * with RCU read locked.
279  */
280 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
281         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
282                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
283
284 /**
285  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
286  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
287  * @pos_css: used for iteration
288  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
289  *
290  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
291  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
292  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
293  * iteration and the first node to be visited.
294  */
295 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
296         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
297                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
298
299 /*
300  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
301  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
302  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
303  * comment.
304  *
305  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
306  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
307  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
308  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
309  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
310  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
311  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
312  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
313  * everyone else.
314  *
315  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
316  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
317  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
318  * __alloc_pages().
319  *
320  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
321  * access to cpusets.
322  *
323  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
324  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
325  * them.
326  *
327  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
328  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
329  * cpumasks and nodemasks.
330  *
331  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
332  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
333  */
334
335 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
336 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
337
338 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
339
340 /*
341  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
342  */
343 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
344 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
345
346 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
347
348 /*
349  * Cgroup v2 behavior is used when on default hierarchy or the
350  * cgroup_v2_mode flag is set.
351  */
352 static inline bool is_in_v2_mode(void)
353 {
354         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
355               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
356 }
357
358 /*
359  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
360  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
361  * silently switch it to mount "cgroup" instead
362  */
363 static int cpuset_get_tree(struct fs_context *fc)
364 {
365         struct file_system_type *cgroup_fs;
366         struct fs_context *new_fc;
367         int ret;
368
369         cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
370         if (!cgroup_fs)
371                 return -ENODEV;
372
373         new_fc = fs_context_for_mount(cgroup_fs, fc->sb_flags);
374         if (IS_ERR(new_fc)) {
375                 ret = PTR_ERR(new_fc);
376         } else {
377                 static const char agent_path[] = "/sbin/cpuset_release_agent";
378                 ret = vfs_parse_fs_string(new_fc, "cpuset", NULL, 0);
379                 if (!ret)
380                         ret = vfs_parse_fs_string(new_fc, "noprefix", NULL, 0);
381                 if (!ret)
382                         ret = vfs_parse_fs_string(new_fc, "release_agent",
383                                         agent_path, sizeof(agent_path) - 1);
384                 if (!ret)
385                         ret = vfs_get_tree(new_fc);
386                 if (!ret) {     /* steal the result */
387                         fc->root = new_fc->root;
388                         new_fc->root = NULL;
389                 }
390                 put_fs_context(new_fc);
391         }
392         put_filesystem(cgroup_fs);
393         return ret;
394 }
395
396 static const struct fs_context_operations cpuset_fs_context_ops = {
397         .get_tree       = cpuset_get_tree,
398 };
399
400 static int cpuset_init_fs_context(struct fs_context *fc)
401 {
402         fc->ops = &cpuset_fs_context_ops;
403         return 0;
404 }
405
406 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
407         .name                   = "cpuset",
408         .init_fs_context        = cpuset_init_fs_context,
409 };
410
411 /*
412  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
413  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
414  * until we find one that does have some online cpus.
415  *
416  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
417  * of cpu_online_mask.
418  *
419  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
420  */
421 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
422 {
423         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask)) {
424                 cs = parent_cs(cs);
425                 if (unlikely(!cs)) {
426                         /*
427                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
428                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
429                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
430                          * cpuset's effective_cpus is on its way to to be
431                          * identical to cpu_online_mask.
432                          */
433                         cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
434                         return;
435                 }
436         }
437         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
438 }
439
440 /*
441  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
442  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
443  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
444  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
445  *
446  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
447  * of node_states[N_MEMORY].
448  *
449  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
450  */
451 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
452 {
453         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
454                 cs = parent_cs(cs);
455         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
456 }
457
458 /*
459  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
460  *
461  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
462  */
463 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
464                                         struct task_struct *tsk)
465 {
466         if (is_spread_page(cs))
467                 task_set_spread_page(tsk);
468         else
469                 task_clear_spread_page(tsk);
470
471         if (is_spread_slab(cs))
472                 task_set_spread_slab(tsk);
473         else
474                 task_clear_spread_slab(tsk);
475 }
476
477 /*
478  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
479  *
480  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
481  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
482  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
483  */
484
485 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
486 {
487         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
488                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
489                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
490                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
491 }
492
493 /**
494  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
495  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
496  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
497  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
498  *
499  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
500  */
501 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
502 {
503         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
504
505         if (cs) {
506                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
507                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
508                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
509         } else {
510                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
511                 pmask2 = &tmp->addmask;
512                 pmask3 = &tmp->delmask;
513         }
514
515         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
516                 return -ENOMEM;
517
518         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
519                 goto free_one;
520
521         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
522                 goto free_two;
523
524         return 0;
525
526 free_two:
527         free_cpumask_var(*pmask2);
528 free_one:
529         free_cpumask_var(*pmask1);
530         return -ENOMEM;
531 }
532
533 /**
534  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
535  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
536  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
537  */
538 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
539 {
540         if (cs) {
541                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
542                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
543                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
544         }
545         if (tmp) {
546                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
547                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
548                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
549         }
550 }
551
552 /**
553  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
554  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
555  */
556 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
557 {
558         struct cpuset *trial;
559
560         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
561         if (!trial)
562                 return NULL;
563
564         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
565                 kfree(trial);
566                 return NULL;
567         }
568
569         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
570         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
571         return trial;
572 }
573
574 /**
575  * free_cpuset - free the cpuset
576  * @cs: the cpuset to be freed
577  */
578 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
579 {
580         free_cpumasks(cs, NULL);
581         kfree(cs);
582 }
583
584 /*
585  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
586  *                     follows the structural rules for cpusets.
587  *
588  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
589  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
590  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
591  * cpuset_mutex held.
592  *
593  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
594  * such as list traversal that depend on the actual address of the
595  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
596  *
597  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
598  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
599  * or flags changed to new, trial values.
600  *
601  * Return 0 if valid, -errno if not.
602  */
603
604 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
605 {
606         struct cgroup_subsys_state *css;
607         struct cpuset *c, *par;
608         int ret;
609
610         rcu_read_lock();
611
612         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
613         ret = -EBUSY;
614         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
615                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
616                         goto out;
617
618         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
619         ret = 0;
620         if (cur == &top_cpuset)
621                 goto out;
622
623         par = parent_cs(cur);
624
625         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
626         ret = -EACCES;
627         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
628                 goto out;
629
630         /*
631          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
632          * overlap
633          */
634         ret = -EINVAL;
635         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
636                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
637                     c != cur &&
638                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
639                         goto out;
640                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
641                     c != cur &&
642                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
643                         goto out;
644         }
645
646         /*
647          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
648          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
649          */
650         ret = -ENOSPC;
651         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
652                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
653                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
654                         goto out;
655                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
656                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
657                         goto out;
658         }
659
660         /*
661          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
662          * tasks.
663          */
664         ret = -EBUSY;
665         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
666             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
667                                        trial->cpus_allowed))
668                 goto out;
669
670         ret = 0;
671 out:
672         rcu_read_unlock();
673         return ret;
674 }
675
676 #ifdef CONFIG_SMP
677 /*
678  * Helper routine for generate_sched_domains().
679  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
680  */
681 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
682 {
683         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
684 }
685
686 static void
687 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
688 {
689         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
690                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
691         return;
692 }
693
694 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
695                                     struct cpuset *root_cs)
696 {
697         struct cpuset *cp;
698         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
699
700         rcu_read_lock();
701         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
702                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
703                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
704                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
705                         continue;
706                 }
707
708                 if (is_sched_load_balance(cp))
709                         update_domain_attr(dattr, cp);
710         }
711         rcu_read_unlock();
712 }
713
714 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
715 static inline int nr_cpusets(void)
716 {
717         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
718         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
719 }
720
721 /*
722  * generate_sched_domains()
723  *
724  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
725  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
726  * union is a subset of that set.
727  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
728  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
729  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
730  * partition.
731  *
732  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroup-v1/cpusets.txt
733  * for a background explanation of this.
734  *
735  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
736  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
737  * domains when operating in the severe memory shortage situations
738  * that could cause allocation failures below.
739  *
740  * Must be called with cpuset_mutex held.
741  *
742  * The three key local variables below are:
743  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
744  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
745  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
746  *         balance cpusets.
747  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
748  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
749  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
750  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
751  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
752  *         is a subset of one of these domains, while there are as
753  *         many such domains as possible, each as small as possible.
754  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
755  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
756  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
757  *         value to determine what partition elements (sched domains)
758  *         were changed (added or removed.)
759  *
760  * Finding the best partition (set of domains):
761  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
762  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
763  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
764  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
765  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
766  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
767  *      any such pairs.
768  *
769  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
770  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
771  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
772  *      partition_sched_domains().
773  */
774 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
775                         struct sched_domain_attr **attributes)
776 {
777         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
778         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
779         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
780         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
781         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
782         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
783         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
784         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
785         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
786         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
787
788         doms = NULL;
789         dattr = NULL;
790         csa = NULL;
791
792         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
793         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
794                 ndoms = 1;
795                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
796                 if (!doms)
797                         goto done;
798
799                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
800                 if (dattr) {
801                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
802                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
803                 }
804                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
805                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
806
807                 goto done;
808         }
809
810         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
811         if (!csa)
812                 goto done;
813         csn = 0;
814
815         rcu_read_lock();
816         if (root_load_balance)
817                 csa[csn++] = &top_cpuset;
818         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
819                 if (cp == &top_cpuset)
820                         continue;
821                 /*
822                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
823                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
824                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
825                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
826                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
827                  * the corresponding sched domain.
828                  *
829                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
830                  * is a subset of the root's effective_cpus.
831                  */
832                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
833                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
834                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
835                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
836                         continue;
837
838                 if (root_load_balance &&
839                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
840                         continue;
841
842                 if (is_sched_load_balance(cp))
843                         csa[csn++] = cp;
844
845                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
846                 if (!is_partition_root(cp))
847                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
848         }
849         rcu_read_unlock();
850
851         for (i = 0; i < csn; i++)
852                 csa[i]->pn = i;
853         ndoms = csn;
854
855 restart:
856         /* Find the best partition (set of sched domains) */
857         for (i = 0; i < csn; i++) {
858                 struct cpuset *a = csa[i];
859                 int apn = a->pn;
860
861                 for (j = 0; j < csn; j++) {
862                         struct cpuset *b = csa[j];
863                         int bpn = b->pn;
864
865                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
866                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
867                                         struct cpuset *c = csa[k];
868
869                                         if (c->pn == bpn)
870                                                 c->pn = apn;
871                                 }
872                                 ndoms--;        /* one less element */
873                                 goto restart;
874                         }
875                 }
876         }
877
878         /*
879          * Now we know how many domains to create.
880          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
881          */
882         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
883         if (!doms)
884                 goto done;
885
886         /*
887          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
888          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
889          */
890         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
891                               GFP_KERNEL);
892
893         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
894                 struct cpuset *a = csa[i];
895                 struct cpumask *dp;
896                 int apn = a->pn;
897
898                 if (apn < 0) {
899                         /* Skip completed partitions */
900                         continue;
901                 }
902
903                 dp = doms[nslot];
904
905                 if (nslot == ndoms) {
906                         static int warnings = 10;
907                         if (warnings) {
908                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
909                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
910                                 warnings--;
911                         }
912                         continue;
913                 }
914
915                 cpumask_clear(dp);
916                 if (dattr)
917                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
918                 for (j = i; j < csn; j++) {
919                         struct cpuset *b = csa[j];
920
921                         if (apn == b->pn) {
922                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
923                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
924                                 if (dattr)
925                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
926
927                                 /* Done with this partition */
928                                 b->pn = -1;
929                         }
930                 }
931                 nslot++;
932         }
933         BUG_ON(nslot != ndoms);
934
935 done:
936         kfree(csa);
937
938         /*
939          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
940          * See comments in partition_sched_domains().
941          */
942         if (doms == NULL)
943                 ndoms = 1;
944
945         *domains    = doms;
946         *attributes = dattr;
947         return ndoms;
948 }
949
950 /*
951  * Rebuild scheduler domains.
952  *
953  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
954  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
955  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
956  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
957  * scheduler's dynamic sched domains.
958  *
959  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
960  */
961 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
962 {
963         struct sched_domain_attr *attr;
964         cpumask_var_t *doms;
965         int ndoms;
966
967         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
968         get_online_cpus();
969
970         /*
971          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
972          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
973          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
974          */
975         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
976             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
977                 goto out;
978
979         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
980            !cpumask_subset(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
981                 goto out;
982
983         /* Generate domain masks and attrs */
984         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
985
986         /* Have scheduler rebuild the domains */
987         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
988 out:
989         put_online_cpus();
990 }
991 #else /* !CONFIG_SMP */
992 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
993 {
994 }
995 #endif /* CONFIG_SMP */
996
997 void rebuild_sched_domains(void)
998 {
999         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1000         rebuild_sched_domains_locked();
1001         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1002 }
1003
1004 /**
1005  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1006  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1007  *
1008  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1009  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1010  * cpuset membership stays stable.
1011  */
1012 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1013 {
1014         struct css_task_iter it;
1015         struct task_struct *task;
1016
1017         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1018         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1019                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1020         css_task_iter_end(&it);
1021 }
1022
1023 /**
1024  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1025  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1026  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1027  * @parent: the parent cpuset
1028  *
1029  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1030  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1031  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1032  * to mask those out.
1033  */
1034 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1035                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1036 {
1037         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1038                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1039                            parent->subparts_cpus);
1040                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1041                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1042         } else {
1043                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1044         }
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1049  */
1050 enum subparts_cmd {
1051         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1052         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1053         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1054 };
1055
1056 /**
1057  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1058  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1059  * @cmd:     Partition root state change command
1060  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1061  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1062  * Return:   0, 1 or an error code
1063  *
1064  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1065  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1066  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1067  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1068  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1069  *
1070  * For partcmd_disable, the cpuset is being transofrmed from a partition
1071  * root back to a non-partition root. any CPUs in cpus_allowed that are in
1072  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1073  * into parent's effective_cpus. 0 should always be returned.
1074  *
1075  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu
1076  * list is to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise,
1077  * cpus_allowed is assumed to remain the same. The cpuset should either
1078  * be a partition root or an invalid partition root. The partition root
1079  * state may change if newmask is NULL and none of the requested CPUs can
1080  * be granted by the parent. The function will return 1 if changes to
1081  * parent's subparts_cpus and effective_cpus happen or 0 otherwise.
1082  * Error code should only be returned when newmask is non-NULL.
1083  *
1084  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1085  * update_prstate(). The partcmd_update command is used by
1086  * update_cpumasks_hier() with newmask NULL and update_cpumask() with
1087  * newmask set.
1088  *
1089  * The checking is more strict when enabling partition root than the
1090  * other two commands.
1091  *
1092  * Because of the implicit cpu exclusive nature of a partition root,
1093  * cpumask changes that violates the cpu exclusivity rule will not be
1094  * permitted when checked by validate_change(). The validate_change()
1095  * function will also prevent any changes to the cpu list if it is not
1096  * a superset of children's cpu lists.
1097  */
1098 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cpuset, int cmd,
1099                                           struct cpumask *newmask,
1100                                           struct tmpmasks *tmp)
1101 {
1102         struct cpuset *parent = parent_cs(cpuset);
1103         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1104         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1105         bool part_error = false;        /* Partition error? */
1106
1107         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1108
1109         /*
1110          * The parent must be a partition root.
1111          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1112          * not be empty.
1113          */
1114         if (!is_partition_root(parent) ||
1115            (newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1116            (!newmask && cpumask_empty(cpuset->cpus_allowed)))
1117                 return -EINVAL;
1118
1119         /*
1120          * Enabling/disabling partition root is not allowed if there are
1121          * online children.
1122          */
1123         if ((cmd != partcmd_update) && css_has_online_children(&cpuset->css))
1124                 return -EBUSY;
1125
1126         /*
1127          * Enabling partition root is not allowed if not all the CPUs
1128          * can be granted from parent's effective_cpus or at least one
1129          * CPU will be left after that.
1130          */
1131         if ((cmd == partcmd_enable) &&
1132            (!cpumask_subset(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus) ||
1133              cpumask_equal(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus)))
1134                 return -EINVAL;
1135
1136         /*
1137          * A cpumask update cannot make parent's effective_cpus become empty.
1138          */
1139         adding = deleting = false;
1140         if (cmd == partcmd_enable) {
1141                 cpumask_copy(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed);
1142                 adding = true;
1143         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1144                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1145                                        parent->subparts_cpus);
1146         } else if (newmask) {
1147                 /*
1148                  * partcmd_update with newmask:
1149                  *
1150                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1151                  * addmask = newmask & parent->effective_cpus
1152                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1153                  */
1154                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed, newmask);
1155                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1156                                        parent->subparts_cpus);
1157
1158                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->effective_cpus);
1159                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1160                                         parent->subparts_cpus);
1161                 /*
1162                  * Return error if the new effective_cpus could become empty.
1163                  */
1164                 if (adding &&
1165                     cpumask_equal(parent->effective_cpus, tmp->addmask)) {
1166                         if (!deleting)
1167                                 return -EINVAL;
1168                         /*
1169                          * As some of the CPUs in subparts_cpus might have
1170                          * been offlined, we need to compute the real delmask
1171                          * to confirm that.
1172                          */
1173                         if (!cpumask_and(tmp->addmask, tmp->delmask,
1174                                          cpu_active_mask))
1175                                 return -EINVAL;
1176                         cpumask_copy(tmp->addmask, parent->effective_cpus);
1177                 }
1178         } else {
1179                 /*
1180                  * partcmd_update w/o newmask:
1181                  *
1182                  * addmask = cpus_allowed & parent->effectiveb_cpus
1183                  *
1184                  * Note that parent's subparts_cpus may have been
1185                  * pre-shrunk in case there is a change in the cpu list.
1186                  * So no deletion is needed.
1187                  */
1188                 adding = cpumask_and(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed,
1189                                      parent->effective_cpus);
1190                 part_error = cpumask_equal(tmp->addmask,
1191                                            parent->effective_cpus);
1192         }
1193
1194         if (cmd == partcmd_update) {
1195                 int prev_prs = cpuset->partition_root_state;
1196
1197                 /*
1198                  * Check for possible transition between PRS_ENABLED
1199                  * and PRS_ERROR.
1200                  */
1201                 switch (cpuset->partition_root_state) {
1202                 case PRS_ENABLED:
1203                         if (part_error)
1204                                 cpuset->partition_root_state = PRS_ERROR;
1205                         break;
1206                 case PRS_ERROR:
1207                         if (!part_error)
1208                                 cpuset->partition_root_state = PRS_ENABLED;
1209                         break;
1210                 }
1211                 /*
1212                  * Set part_error if previously in invalid state.
1213                  */
1214                 part_error = (prev_prs == PRS_ERROR);
1215         }
1216
1217         if (!part_error && (cpuset->partition_root_state == PRS_ERROR))
1218                 return 0;       /* Nothing need to be done */
1219
1220         if (cpuset->partition_root_state == PRS_ERROR) {
1221                 /*
1222                  * Remove all its cpus from parent's subparts_cpus.
1223                  */
1224                 adding = false;
1225                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1226                                        parent->subparts_cpus);
1227         }
1228
1229         if (!adding && !deleting)
1230                 return 0;
1231
1232         /*
1233          * Change the parent's subparts_cpus.
1234          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1235          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1236          */
1237         spin_lock_irq(&callback_lock);
1238         if (adding) {
1239                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1240                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1241                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1242                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1243         }
1244         if (deleting) {
1245                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1246                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1247                 /*
1248                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1249                  */
1250                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1251                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1252                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1253         }
1254
1255         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1256         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1257
1258         return cmd == partcmd_update;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1263  * @cs:  the cpuset to consider
1264  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1265  *
1266  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1267  * and all its descendants need to be updated.
1268  *
1269  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1270  *
1271  * Called with cpuset_mutex held
1272  */
1273 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1274 {
1275         struct cpuset *cp;
1276         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1277         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1278
1279         rcu_read_lock();
1280         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1281                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1282
1283                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1284
1285                 /*
1286                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1287                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
1288                  */
1289                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1290                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1291                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1292                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1293                                 parent->child_ecpus_count++;
1294                         }
1295                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1296                         cp->use_parent_ecpus = false;
1297                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1298                         parent->child_ecpus_count--;
1299                 }
1300
1301                 /*
1302                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1303                  * and has no partition root state.
1304                  */
1305                 if (!cp->partition_root_state &&
1306                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1307                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1308                         continue;
1309                 }
1310
1311                 /*
1312                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1313                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1314                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1315                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1316                  */
1317                 if ((cp != cs) && cp->partition_root_state) {
1318                         switch (parent->partition_root_state) {
1319                         case PRS_DISABLED:
1320                                 /*
1321                                  * If parent is not a partition root or an
1322                                  * invalid partition root, clear the state
1323                                  * state and the CS_CPU_EXCLUSIVE flag.
1324                                  */
1325                                 WARN_ON_ONCE(cp->partition_root_state
1326                                              != PRS_ERROR);
1327                                 cp->partition_root_state = 0;
1328
1329                                 /*
1330                                  * clear_bit() is an atomic operation and
1331                                  * readers aren't interested in the state
1332                                  * of CS_CPU_EXCLUSIVE anyway. So we can
1333                                  * just update the flag without holding
1334                                  * the callback_lock.
1335                                  */
1336                                 clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cp->flags);
1337                                 break;
1338
1339                         case PRS_ENABLED:
1340                                 if (update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp))
1341                                         update_tasks_cpumask(parent);
1342                                 break;
1343
1344                         case PRS_ERROR:
1345                                 /*
1346                                  * When parent is invalid, it has to be too.
1347                                  */
1348                                 cp->partition_root_state = PRS_ERROR;
1349                                 if (cp->nr_subparts_cpus) {
1350                                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1351                                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1352                                 }
1353                                 break;
1354                         }
1355                 }
1356
1357                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1358                         continue;
1359                 rcu_read_unlock();
1360
1361                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1362
1363                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1364                 if (cp->nr_subparts_cpus &&
1365                    (cp->partition_root_state != PRS_ENABLED)) {
1366                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1367                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1368                 } else if (cp->nr_subparts_cpus) {
1369                         /*
1370                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1371                          * are mutually exclusive.
1372                          *
1373                          * In the unlikely event that effective_cpus
1374                          * becomes empty. we clear cp->nr_subparts_cpus and
1375                          * let its child partition roots to compete for
1376                          * CPUs again.
1377                          */
1378                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1379                                        cp->subparts_cpus);
1380                         if (cpumask_empty(cp->effective_cpus)) {
1381                                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1382                                 cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1383                                 cp->nr_subparts_cpus = 0;
1384                         } else if (!cpumask_subset(cp->subparts_cpus,
1385                                                    tmp->new_cpus)) {
1386                                 cpumask_andnot(cp->subparts_cpus,
1387                                         cp->subparts_cpus, tmp->new_cpus);
1388                                 cp->nr_subparts_cpus
1389                                         = cpumask_weight(cp->subparts_cpus);
1390                         }
1391                 }
1392                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1393
1394                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1395                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1396
1397                 update_tasks_cpumask(cp);
1398
1399                 /*
1400                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1401                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1402                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1403                  * root as well.
1404                  */
1405                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1406                     is_sched_load_balance(cp) &&
1407                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1408                     is_partition_root(cp)))
1409                         need_rebuild_sched_domains = true;
1410
1411                 rcu_read_lock();
1412                 css_put(&cp->css);
1413         }
1414         rcu_read_unlock();
1415
1416         if (need_rebuild_sched_domains)
1417                 rebuild_sched_domains_locked();
1418 }
1419
1420 /**
1421  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1422  * @parent:  Parent cpuset
1423  * @cs:      Current cpuset
1424  * @tmp:     Temp variables
1425  */
1426 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1427                                     struct tmpmasks *tmp)
1428 {
1429         struct cpuset *sibling;
1430         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1431
1432         /*
1433          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1434          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1435          * to use the right effective_cpus value.
1436          */
1437         rcu_read_lock();
1438         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1439                 if (sibling == cs)
1440                         continue;
1441                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1442                         continue;
1443
1444                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp);
1445         }
1446         rcu_read_unlock();
1447 }
1448
1449 /**
1450  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1451  * @cs: the cpuset to consider
1452  * @trialcs: trial cpuset
1453  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1454  */
1455 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1456                           const char *buf)
1457 {
1458         int retval;
1459         struct tmpmasks tmp;
1460
1461         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1462         if (cs == &top_cpuset)
1463                 return -EACCES;
1464
1465         /*
1466          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1467          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1468          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1469          * with tasks have cpus.
1470          */
1471         if (!*buf) {
1472                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1473         } else {
1474                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1475                 if (retval < 0)
1476                         return retval;
1477
1478                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1479                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1480                         return -EINVAL;
1481         }
1482
1483         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1484         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1485                 return 0;
1486
1487         retval = validate_change(cs, trialcs);
1488         if (retval < 0)
1489                 return retval;
1490
1491 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1492         /*
1493          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1494          * to allocated cpumasks.
1495          */
1496         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1497         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1498         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1499 #endif
1500
1501         if (cs->partition_root_state) {
1502                 /* Cpumask of a partition root cannot be empty */
1503                 if (cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed))
1504                         return -EINVAL;
1505                 if (update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1506                                         trialcs->cpus_allowed, &tmp) < 0)
1507                         return -EINVAL;
1508         }
1509
1510         spin_lock_irq(&callback_lock);
1511         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1512
1513         /*
1514          * Make sure that subparts_cpus is a subset of cpus_allowed.
1515          */
1516         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1517                 cpumask_andnot(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1518                                cs->cpus_allowed);
1519                 cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1520         }
1521         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1522
1523         update_cpumasks_hier(cs, &tmp);
1524
1525         if (cs->partition_root_state) {
1526                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1527
1528                 /*
1529                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1530                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1531                  */
1532                 if (parent->child_ecpus_count)
1533                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1534         }
1535         return 0;
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1540  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1541  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1542  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1543  * cpuset_migrate_mm_wq.
1544  */
1545
1546 struct cpuset_migrate_mm_work {
1547         struct work_struct      work;
1548         struct mm_struct        *mm;
1549         nodemask_t              from;
1550         nodemask_t              to;
1551 };
1552
1553 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1554 {
1555         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1556                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1557
1558         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1559         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1560         mmput(mwork->mm);
1561         kfree(mwork);
1562 }
1563
1564 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1565                                                         const nodemask_t *to)
1566 {
1567         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1568
1569         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1570         if (mwork) {
1571                 mwork->mm = mm;
1572                 mwork->from = *from;
1573                 mwork->to = *to;
1574                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1575                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1576         } else {
1577                 mmput(mm);
1578         }
1579 }
1580
1581 static void cpuset_post_attach(void)
1582 {
1583         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1584 }
1585
1586 /*
1587  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1588  * @tsk: the task to change
1589  * @newmems: new nodes that the task will be set
1590  *
1591  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1592  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1593  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1594  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1595  */
1596 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1597                                         nodemask_t *newmems)
1598 {
1599         task_lock(tsk);
1600
1601         local_irq_disable();
1602         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1603
1604         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1605         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1606         tsk->mems_allowed = *newmems;
1607
1608         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1609         local_irq_enable();
1610
1611         task_unlock(tsk);
1612 }
1613
1614 static void *cpuset_being_rebound;
1615
1616 /**
1617  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1618  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1619  *
1620  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1621  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1622  * cpuset membership stays stable.
1623  */
1624 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1625 {
1626         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1627         struct css_task_iter it;
1628         struct task_struct *task;
1629
1630         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1631
1632         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1633
1634         /*
1635          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1636          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1637          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1638          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1639          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1640          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1641          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1642          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1643          */
1644         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1645         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1646                 struct mm_struct *mm;
1647                 bool migrate;
1648
1649                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1650
1651                 mm = get_task_mm(task);
1652                 if (!mm)
1653                         continue;
1654
1655                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1656
1657                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1658                 if (migrate)
1659                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1660                 else
1661                         mmput(mm);
1662         }
1663         css_task_iter_end(&it);
1664
1665         /*
1666          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1667          * cs->old_mems_allowed.
1668          */
1669         cs->old_mems_allowed = newmems;
1670
1671         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1672         cpuset_being_rebound = NULL;
1673 }
1674
1675 /*
1676  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1677  * @cs: the cpuset to consider
1678  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1679  *
1680  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1681  * and all its descendants need to be updated.
1682  *
1683  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1684  *
1685  * Called with cpuset_mutex held
1686  */
1687 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1688 {
1689         struct cpuset *cp;
1690         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1691
1692         rcu_read_lock();
1693         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1694                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1695
1696                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1697
1698                 /*
1699                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1700                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1701                  */
1702                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1703                         *new_mems = parent->effective_mems;
1704
1705                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1706                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1707                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1708                         continue;
1709                 }
1710
1711                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1712                         continue;
1713                 rcu_read_unlock();
1714
1715                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1716                 cp->effective_mems = *new_mems;
1717                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1718
1719                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1720                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1721
1722                 update_tasks_nodemask(cp);
1723
1724                 rcu_read_lock();
1725                 css_put(&cp->css);
1726         }
1727         rcu_read_unlock();
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1732  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1733  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1734  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1735  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1736  * migrate the tasks pages to the new memory.
1737  *
1738  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1739  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1740  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1741  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1742  */
1743 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1744                            const char *buf)
1745 {
1746         int retval;
1747
1748         /*
1749          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1750          * it's read-only
1751          */
1752         if (cs == &top_cpuset) {
1753                 retval = -EACCES;
1754                 goto done;
1755         }
1756
1757         /*
1758          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1759          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1760          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1761          * with tasks have memory.
1762          */
1763         if (!*buf) {
1764                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1765         } else {
1766                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1767                 if (retval < 0)
1768                         goto done;
1769
1770                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1771                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1772                         retval = -EINVAL;
1773                         goto done;
1774                 }
1775         }
1776
1777         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1778                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1779                 goto done;
1780         }
1781         retval = validate_change(cs, trialcs);
1782         if (retval < 0)
1783                 goto done;
1784
1785         spin_lock_irq(&callback_lock);
1786         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1787         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1788
1789         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1790         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1791 done:
1792         return retval;
1793 }
1794
1795 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1796 {
1797         bool ret;
1798
1799         rcu_read_lock();
1800         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1801         rcu_read_unlock();
1802
1803         return ret;
1804 }
1805
1806 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1807 {
1808 #ifdef CONFIG_SMP
1809         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1810                 return -EINVAL;
1811 #endif
1812
1813         if (val != cs->relax_domain_level) {
1814                 cs->relax_domain_level = val;
1815                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1816                     is_sched_load_balance(cs))
1817                         rebuild_sched_domains_locked();
1818         }
1819
1820         return 0;
1821 }
1822
1823 /**
1824  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1825  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1826  *
1827  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1828  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1829  * stable.
1830  */
1831 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1832 {
1833         struct css_task_iter it;
1834         struct task_struct *task;
1835
1836         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1837         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1838                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1839         css_task_iter_end(&it);
1840 }
1841
1842 /*
1843  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1844  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1845  * cs:          the cpuset to update
1846  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1847  *
1848  * Call with cpuset_mutex held.
1849  */
1850
1851 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1852                        int turning_on)
1853 {
1854         struct cpuset *trialcs;
1855         int balance_flag_changed;
1856         int spread_flag_changed;
1857         int err;
1858
1859         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1860         if (!trialcs)
1861                 return -ENOMEM;
1862
1863         if (turning_on)
1864                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1865         else
1866                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1867
1868         err = validate_change(cs, trialcs);
1869         if (err < 0)
1870                 goto out;
1871
1872         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1873                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1874
1875         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1876                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1877
1878         spin_lock_irq(&callback_lock);
1879         cs->flags = trialcs->flags;
1880         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1881
1882         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1883                 rebuild_sched_domains_locked();
1884
1885         if (spread_flag_changed)
1886                 update_tasks_flags(cs);
1887 out:
1888         free_cpuset(trialcs);
1889         return err;
1890 }
1891
1892 /*
1893  * update_prstate - update partititon_root_state
1894  * cs:  the cpuset to update
1895  * val: 0 - disabled, 1 - enabled
1896  *
1897  * Call with cpuset_mutex held.
1898  */
1899 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int val)
1900 {
1901         int err;
1902         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1903         struct tmpmasks tmp;
1904
1905         if ((val != 0) && (val != 1))
1906                 return -EINVAL;
1907         if (val == cs->partition_root_state)
1908                 return 0;
1909
1910         /*
1911          * Cannot force a partial or invalid partition root to a full
1912          * partition root.
1913          */
1914         if (val && cs->partition_root_state)
1915                 return -EINVAL;
1916
1917         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
1918                 return -ENOMEM;
1919
1920         err = -EINVAL;
1921         if (!cs->partition_root_state) {
1922                 /*
1923                  * Turning on partition root requires setting the
1924                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
1925                  * cannot be NULL.
1926                  */
1927                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
1928                         goto out;
1929
1930                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
1931                 if (err)
1932                         goto out;
1933
1934                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
1935                                                      NULL, &tmp);
1936                 if (err) {
1937                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1938                         goto out;
1939                 }
1940                 cs->partition_root_state = PRS_ENABLED;
1941         } else {
1942                 /*
1943                  * Turning off partition root will clear the
1944                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit.
1945                  */
1946                 if (cs->partition_root_state == PRS_ERROR) {
1947                         cs->partition_root_state = 0;
1948                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1949                         err = 0;
1950                         goto out;
1951                 }
1952
1953                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
1954                                                      NULL, &tmp);
1955                 if (err)
1956                         goto out;
1957
1958                 cs->partition_root_state = 0;
1959
1960                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
1961                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1962         }
1963
1964         /*
1965          * Update cpumask of parent's tasks except when it is the top
1966          * cpuset as some system daemons cannot be mapped to other CPUs.
1967          */
1968         if (parent != &top_cpuset)
1969                 update_tasks_cpumask(parent);
1970
1971         if (parent->child_ecpus_count)
1972                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1973
1974         rebuild_sched_domains_locked();
1975 out:
1976         free_cpumasks(NULL, &tmp);
1977         return err;
1978 }
1979
1980 /*
1981  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1982  *
1983  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1984  * event frequency meter.  There are four routines:
1985  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1986  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1987  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1988  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1989  *
1990  * A common data structure is passed to each of these routines,
1991  * which is used to keep track of the state required to manage the
1992  * frequency meter and its digital filter.
1993  *
1994  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1995  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1996  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1997  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1998  *
1999  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2000  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2001  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2002  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2003  *
2004  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2005  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2006  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2007  * will be stable.
2008  *
2009  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2010  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2011  *
2012  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2013  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2014  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2015  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2016  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2017  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2018  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2019  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2020  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2021  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2022  * each event.
2023  */
2024
2025 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2026 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2027 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2028 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2029
2030 /* Initialize a frequency meter */
2031 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2032 {
2033         fmp->cnt = 0;
2034         fmp->val = 0;
2035         fmp->time = 0;
2036         spin_lock_init(&fmp->lock);
2037 }
2038
2039 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2040 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2041 {
2042         time64_t now;
2043         u32 ticks;
2044
2045         now = ktime_get_seconds();
2046         ticks = now - fmp->time;
2047
2048         if (ticks == 0)
2049                 return;
2050
2051         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2052         while (ticks-- > 0)
2053                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2054         fmp->time = now;
2055
2056         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2057         fmp->cnt = 0;
2058 }
2059
2060 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2061 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2062 {
2063         spin_lock(&fmp->lock);
2064         fmeter_update(fmp);
2065         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2066         spin_unlock(&fmp->lock);
2067 }
2068
2069 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2070 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2071 {
2072         int val;
2073
2074         spin_lock(&fmp->lock);
2075         fmeter_update(fmp);
2076         val = fmp->val;
2077         spin_unlock(&fmp->lock);
2078         return val;
2079 }
2080
2081 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2082
2083 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
2084 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2085 {
2086         struct cgroup_subsys_state *css;
2087         struct cpuset *cs;
2088         struct task_struct *task;
2089         int ret;
2090
2091         /* used later by cpuset_attach() */
2092         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2093         cs = css_cs(css);
2094
2095         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2096
2097         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2098         ret = -ENOSPC;
2099         if (!is_in_v2_mode() &&
2100             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2101                 goto out_unlock;
2102
2103         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2104                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
2105                 if (ret)
2106                         goto out_unlock;
2107                 ret = security_task_setscheduler(task);
2108                 if (ret)
2109                         goto out_unlock;
2110         }
2111
2112         /*
2113          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2114          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2115          */
2116         cs->attach_in_progress++;
2117         ret = 0;
2118 out_unlock:
2119         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2120         return ret;
2121 }
2122
2123 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2124 {
2125         struct cgroup_subsys_state *css;
2126
2127         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2128
2129         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2130         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2131         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2136  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2137  * allocate from cpuset_init().
2138  */
2139 static cpumask_var_t cpus_attach;
2140
2141 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2142 {
2143         /* static buf protected by cpuset_mutex */
2144         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2145         struct task_struct *task;
2146         struct task_struct *leader;
2147         struct cgroup_subsys_state *css;
2148         struct cpuset *cs;
2149         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2150
2151         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2152         cs = css_cs(css);
2153
2154         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2155
2156         /* prepare for attach */
2157         if (cs == &top_cpuset)
2158                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
2159         else
2160                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
2161
2162         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2163
2164         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2165                 /*
2166                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2167                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2168                  */
2169                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2170
2171                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2172                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
2173         }
2174
2175         /*
2176          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2177          * sleep and should be moved outside migration path proper.
2178          */
2179         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2180         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2181                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2182
2183                 if (mm) {
2184                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2185
2186                         /*
2187                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2188                          * here, except if this task is being moved
2189                          * automatically due to hotplug.  In that case
2190                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2191                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2192                          * migrate mm from.
2193                          */
2194                         if (is_memory_migrate(cs))
2195                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2196                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2197                         else
2198                                 mmput(mm);
2199                 }
2200         }
2201
2202         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2203
2204         cs->attach_in_progress--;
2205         if (!cs->attach_in_progress)
2206                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2207
2208         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2209 }
2210
2211 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2212
2213 typedef enum {
2214         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2215         FILE_CPULIST,
2216         FILE_MEMLIST,
2217         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2218         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2219         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2220         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2221         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2222         FILE_MEM_HARDWALL,
2223         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2224         FILE_PARTITION_ROOT,
2225         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2226         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2227         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2228         FILE_SPREAD_PAGE,
2229         FILE_SPREAD_SLAB,
2230 } cpuset_filetype_t;
2231
2232 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2233                             u64 val)
2234 {
2235         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2236         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2237         int retval = 0;
2238
2239         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2240         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2241                 retval = -ENODEV;
2242                 goto out_unlock;
2243         }
2244
2245         switch (type) {
2246         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2247                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2248                 break;
2249         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2250                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2251                 break;
2252         case FILE_MEM_HARDWALL:
2253                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2254                 break;
2255         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2256                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2257                 break;
2258         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2259                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2260                 break;
2261         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2262                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2263                 break;
2264         case FILE_SPREAD_PAGE:
2265                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2266                 break;
2267         case FILE_SPREAD_SLAB:
2268                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2269                 break;
2270         default:
2271                 retval = -EINVAL;
2272                 break;
2273         }
2274 out_unlock:
2275         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2276         return retval;
2277 }
2278
2279 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2280                             s64 val)
2281 {
2282         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2283         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2284         int retval = -ENODEV;
2285
2286         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2287         if (!is_cpuset_online(cs))
2288                 goto out_unlock;
2289
2290         switch (type) {
2291         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2292                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2293                 break;
2294         default:
2295                 retval = -EINVAL;
2296                 break;
2297         }
2298 out_unlock:
2299         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2300         return retval;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2305  */
2306 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2307                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2308 {
2309         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2310         struct cpuset *trialcs;
2311         int retval = -ENODEV;
2312
2313         buf = strstrip(buf);
2314
2315         /*
2316          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2317          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2318          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2319          * which can execute.
2320          *
2321          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2322          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2323          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2324          * after execution capability is restored.
2325          *
2326          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2327          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2328          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2329          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2330          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2331          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
2332          * hierarchies.
2333          */
2334         css_get(&cs->css);
2335         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2336         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2337
2338         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2339         if (!is_cpuset_online(cs))
2340                 goto out_unlock;
2341
2342         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2343         if (!trialcs) {
2344                 retval = -ENOMEM;
2345                 goto out_unlock;
2346         }
2347
2348         switch (of_cft(of)->private) {
2349         case FILE_CPULIST:
2350                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2351                 break;
2352         case FILE_MEMLIST:
2353                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2354                 break;
2355         default:
2356                 retval = -EINVAL;
2357                 break;
2358         }
2359
2360         free_cpuset(trialcs);
2361 out_unlock:
2362         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2363         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2364         css_put(&cs->css);
2365         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2366         return retval ?: nbytes;
2367 }
2368
2369 /*
2370  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2371  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2372  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2373  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2374  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2375  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2376  */
2377 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2378 {
2379         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2380         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2381         int ret = 0;
2382
2383         spin_lock_irq(&callback_lock);
2384
2385         switch (type) {
2386         case FILE_CPULIST:
2387                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2388                 break;
2389         case FILE_MEMLIST:
2390                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2391                 break;
2392         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2393                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2394                 break;
2395         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2396                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2397                 break;
2398         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2399                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2400                 break;
2401         default:
2402                 ret = -EINVAL;
2403         }
2404
2405         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2410 {
2411         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2412         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2413         switch (type) {
2414         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2415                 return is_cpu_exclusive(cs);
2416         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2417                 return is_mem_exclusive(cs);
2418         case FILE_MEM_HARDWALL:
2419                 return is_mem_hardwall(cs);
2420         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2421                 return is_sched_load_balance(cs);
2422         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2423                 return is_memory_migrate(cs);
2424         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2425                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2426         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2427                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2428         case FILE_SPREAD_PAGE:
2429                 return is_spread_page(cs);
2430         case FILE_SPREAD_SLAB:
2431                 return is_spread_slab(cs);
2432         default:
2433                 BUG();
2434         }
2435
2436         /* Unreachable but makes gcc happy */
2437         return 0;
2438 }
2439
2440 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2441 {
2442         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2443         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2444         switch (type) {
2445         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2446                 return cs->relax_domain_level;
2447         default:
2448                 BUG();
2449         }
2450
2451         /* Unrechable but makes gcc happy */
2452         return 0;
2453 }
2454
2455 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2456 {
2457         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2458
2459         switch (cs->partition_root_state) {
2460         case PRS_ENABLED:
2461                 seq_puts(seq, "root\n");
2462                 break;
2463         case PRS_DISABLED:
2464                 seq_puts(seq, "member\n");
2465                 break;
2466         case PRS_ERROR:
2467                 seq_puts(seq, "root invalid\n");
2468                 break;
2469         }
2470         return 0;
2471 }
2472
2473 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2474                                      size_t nbytes, loff_t off)
2475 {
2476         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2477         int val;
2478         int retval = -ENODEV;
2479
2480         buf = strstrip(buf);
2481
2482         /*
2483          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2484          */
2485         if (!strcmp(buf, "root"))
2486                 val = PRS_ENABLED;
2487         else if (!strcmp(buf, "member"))
2488                 val = PRS_DISABLED;
2489         else
2490                 return -EINVAL;
2491
2492         css_get(&cs->css);
2493         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2494         if (!is_cpuset_online(cs))
2495                 goto out_unlock;
2496
2497         retval = update_prstate(cs, val);
2498 out_unlock:
2499         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2500         css_put(&cs->css);
2501         return retval ?: nbytes;
2502 }
2503
2504 /*
2505  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2506  */
2507
2508 static struct cftype legacy_files[] = {
2509         {
2510                 .name = "cpus",
2511                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2512                 .write = cpuset_write_resmask,
2513                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2514                 .private = FILE_CPULIST,
2515         },
2516
2517         {
2518                 .name = "mems",
2519                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2520                 .write = cpuset_write_resmask,
2521                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2522                 .private = FILE_MEMLIST,
2523         },
2524
2525         {
2526                 .name = "effective_cpus",
2527                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2528                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2529         },
2530
2531         {
2532                 .name = "effective_mems",
2533                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2534                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2535         },
2536
2537         {
2538                 .name = "cpu_exclusive",
2539                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2540                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2541                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2542         },
2543
2544         {
2545                 .name = "mem_exclusive",
2546                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2547                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2548                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2549         },
2550
2551         {
2552                 .name = "mem_hardwall",
2553                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2554                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2555                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2556         },
2557
2558         {
2559                 .name = "sched_load_balance",
2560                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2561                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2562                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2563         },
2564
2565         {
2566                 .name = "sched_relax_domain_level",
2567                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2568                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2569                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2570         },
2571
2572         {
2573                 .name = "memory_migrate",
2574                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2575                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2576                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2577         },
2578
2579         {
2580                 .name = "memory_pressure",
2581                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2582                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2583         },
2584
2585         {
2586                 .name = "memory_spread_page",
2587                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2588                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2589                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
2590         },
2591
2592         {
2593                 .name = "memory_spread_slab",
2594                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2595                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2596                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
2597         },
2598
2599         {
2600                 .name = "memory_pressure_enabled",
2601                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
2602                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2603                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2604                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2605         },
2606
2607         { }     /* terminate */
2608 };
2609
2610 /*
2611  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
2612  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
2613  */
2614 static struct cftype dfl_files[] = {
2615         {
2616                 .name = "cpus",
2617                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2618                 .write = cpuset_write_resmask,
2619                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2620                 .private = FILE_CPULIST,
2621                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2622         },
2623
2624         {
2625                 .name = "mems",
2626                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2627                 .write = cpuset_write_resmask,
2628                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2629                 .private = FILE_MEMLIST,
2630                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2631         },
2632
2633         {
2634                 .name = "cpus.effective",
2635                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2636                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2637         },
2638
2639         {
2640                 .name = "mems.effective",
2641                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2642                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2643         },
2644
2645         {
2646                 .name = "cpus.partition",
2647                 .seq_show = sched_partition_show,
2648                 .write = sched_partition_write,
2649                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
2650                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2651         },
2652
2653         {
2654                 .name = "cpus.subpartitions",
2655                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2656                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2657                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
2658         },
2659
2660         { }     /* terminate */
2661 };
2662
2663
2664 /*
2665  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
2666  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
2667  */
2668
2669 static struct cgroup_subsys_state *
2670 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2671 {
2672         struct cpuset *cs;
2673
2674         if (!parent_css)
2675                 return &top_cpuset.css;
2676
2677         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
2678         if (!cs)
2679                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2680
2681         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
2682                 kfree(cs);
2683                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2684         }
2685
2686         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
2687         nodes_clear(cs->mems_allowed);
2688         nodes_clear(cs->effective_mems);
2689         fmeter_init(&cs->fmeter);
2690         cs->relax_domain_level = -1;
2691
2692         return &cs->css;
2693 }
2694
2695 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
2696 {
2697         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2698         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2699         struct cpuset *tmp_cs;
2700         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2701
2702         if (!parent)
2703                 return 0;
2704
2705         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2706
2707         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2708         if (is_spread_page(parent))
2709                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2710         if (is_spread_slab(parent))
2711                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2712
2713         cpuset_inc();
2714
2715         spin_lock_irq(&callback_lock);
2716         if (is_in_v2_mode()) {
2717                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2718                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2719                 cs->use_parent_ecpus = true;
2720                 parent->child_ecpus_count++;
2721         }
2722         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2723
2724         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2725                 goto out_unlock;
2726
2727         /*
2728          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2729          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2730          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2731          *
2732          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2733          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2734          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2735          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2736          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2737          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2738          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2739          */
2740         rcu_read_lock();
2741         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2742                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2743                         rcu_read_unlock();
2744                         goto out_unlock;
2745                 }
2746         }
2747         rcu_read_unlock();
2748
2749         spin_lock_irq(&callback_lock);
2750         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2751         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2752         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2753         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2754         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2755 out_unlock:
2756         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2757         return 0;
2758 }
2759
2760 /*
2761  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2762  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2763  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
2764  * in the default hierarchy where only changes in partition
2765  * will cause repartitioning.
2766  *
2767  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
2768  * turning 'sched.partition" off.
2769  */
2770
2771 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2772 {
2773         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2774
2775         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2776
2777         if (is_partition_root(cs))
2778                 update_prstate(cs, 0);
2779
2780         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2781             is_sched_load_balance(cs))
2782                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2783
2784         if (cs->use_parent_ecpus) {
2785                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2786
2787                 cs->use_parent_ecpus = false;
2788                 parent->child_ecpus_count--;
2789         }
2790
2791         cpuset_dec();
2792         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2793
2794         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2795 }
2796
2797 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2798 {
2799         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2800
2801         free_cpuset(cs);
2802 }
2803
2804 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2805 {
2806         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2807         spin_lock_irq(&callback_lock);
2808
2809         if (is_in_v2_mode()) {
2810                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2811                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2812         } else {
2813                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2814                              top_cpuset.effective_cpus);
2815                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2816         }
2817
2818         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2819         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2820 }
2821
2822 /*
2823  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2824  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2825  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2826  */
2827 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2828 {
2829         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2830                 return;
2831
2832         set_cpus_allowed_ptr(task, &current->cpus_allowed);
2833         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2834 }
2835
2836 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2837         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2838         .css_online     = cpuset_css_online,
2839         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2840         .css_free       = cpuset_css_free,
2841         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2842         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2843         .attach         = cpuset_attach,
2844         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2845         .bind           = cpuset_bind,
2846         .fork           = cpuset_fork,
2847         .legacy_cftypes = legacy_files,
2848         .dfl_cftypes    = dfl_files,
2849         .early_init     = true,
2850         .threaded       = true,
2851 };
2852
2853 /**
2854  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2855  *
2856  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2857  **/
2858
2859 int __init cpuset_init(void)
2860 {
2861         int err = 0;
2862
2863         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2864         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2865         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
2866
2867         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2868         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2869         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2870         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2871
2872         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2873         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2874         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2875
2876         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2877         if (err < 0)
2878                 return err;
2879
2880         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2881
2882         return 0;
2883 }
2884
2885 /*
2886  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2887  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2888  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2889  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2890  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2891  */
2892 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2893 {
2894         struct cpuset *parent;
2895
2896         /*
2897          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2898          * has online cpus, so can't be empty).
2899          */
2900         parent = parent_cs(cs);
2901         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2902                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2903                 parent = parent_cs(parent);
2904
2905         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2906                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2907                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2908                 pr_cont("\n");
2909         }
2910 }
2911
2912 static void
2913 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2914                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2915                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2916 {
2917         bool is_empty;
2918
2919         spin_lock_irq(&callback_lock);
2920         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2921         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2922         cs->mems_allowed = *new_mems;
2923         cs->effective_mems = *new_mems;
2924         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2925
2926         /*
2927          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2928          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2929          */
2930         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2931                 update_tasks_cpumask(cs);
2932         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2933                 update_tasks_nodemask(cs);
2934
2935         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2936                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2937
2938         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2939
2940         /*
2941          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2942          * This is full cgroup operation which will also call back into
2943          * cpuset. Should be done outside any lock.
2944          */
2945         if (is_empty)
2946                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2947
2948         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2949 }
2950
2951 static void
2952 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2953                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2954                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2955 {
2956         if (cpumask_empty(new_cpus))
2957                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2958         if (nodes_empty(*new_mems))
2959                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2960
2961         spin_lock_irq(&callback_lock);
2962         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2963         cs->effective_mems = *new_mems;
2964         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2965
2966         if (cpus_updated)
2967                 update_tasks_cpumask(cs);
2968         if (mems_updated)
2969                 update_tasks_nodemask(cs);
2970 }
2971
2972 static bool force_rebuild;
2973
2974 void cpuset_force_rebuild(void)
2975 {
2976         force_rebuild = true;
2977 }
2978
2979 /**
2980  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2981  * @cs: cpuset in interest
2982  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
2983  *
2984  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2985  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2986  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2987  */
2988 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
2989 {
2990         static cpumask_t new_cpus;
2991         static nodemask_t new_mems;
2992         bool cpus_updated;
2993         bool mems_updated;
2994         struct cpuset *parent;
2995 retry:
2996         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2997
2998         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2999
3000         /*
3001          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3002          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3003          */
3004         if (cs->attach_in_progress) {
3005                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3006                 goto retry;
3007         }
3008
3009         parent =  parent_cs(cs);
3010         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3011         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3012
3013         if (cs->nr_subparts_cpus)
3014                 /*
3015                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3016                  * do not show up in effective_cpus.
3017                  */
3018                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3019
3020         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3021                 goto update_tasks;
3022
3023         /*
3024          * In the unlikely event that a partition root has empty
3025          * effective_cpus or its parent becomes erroneous, we have to
3026          * transition it to the erroneous state.
3027          */
3028         if (is_partition_root(cs) && (cpumask_empty(&new_cpus) ||
3029            (parent->partition_root_state == PRS_ERROR))) {
3030                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3031                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3032                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3033                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3034                 }
3035
3036                 /*
3037                  * If the effective_cpus is empty because the child
3038                  * partitions take away all the CPUs, we can keep
3039                  * the current partition and let the child partitions
3040                  * fight for available CPUs.
3041                  */
3042                 if ((parent->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3043                      cpumask_empty(&new_cpus)) {
3044                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
3045                                                        NULL, tmp);
3046                         cs->partition_root_state = PRS_ERROR;
3047                 }
3048                 cpuset_force_rebuild();
3049         }
3050
3051         /*
3052          * On the other hand, an erroneous partition root may be transitioned
3053          * back to a regular one or a partition root with no CPU allocated
3054          * from the parent may change to erroneous.
3055          */
3056         if (is_partition_root(parent) &&
3057            ((cs->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3058             !cpumask_intersects(&new_cpus, parent->subparts_cpus)) &&
3059              update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp))
3060                 cpuset_force_rebuild();
3061
3062 update_tasks:
3063         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3064         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3065
3066         if (is_in_v2_mode())
3067                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3068                                      cpus_updated, mems_updated);
3069         else
3070                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3071                                             cpus_updated, mems_updated);
3072
3073         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3074 }
3075
3076 /**
3077  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3078  *
3079  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3080  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3081  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3082  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3083  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3084  *
3085  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3086  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3087  * all descendants.
3088  *
3089  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3090  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3091  */
3092 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3093 {
3094         static cpumask_t new_cpus;
3095         static nodemask_t new_mems;
3096         bool cpus_updated, mems_updated;
3097         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3098         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3099
3100         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3101                 ptmp = &tmp;
3102
3103         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3104
3105         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3106         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3107         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3108
3109         /*
3110          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3111          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3112          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3113          */
3114         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3115         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3116
3117         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3118         if (cpus_updated) {
3119                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3120                 if (!on_dfl)
3121                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3122                 /*
3123                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3124                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3125                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3126                  * fight for the CPUs again.
3127                  */
3128                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3129                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3130                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3131                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3132                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3133                         } else {
3134                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3135                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3136                         }
3137                 }
3138                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3139                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3140                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3141         }
3142
3143         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3144         if (mems_updated) {
3145                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3146                 if (!on_dfl)
3147                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3148                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3149                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3150                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3151         }
3152
3153         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3154
3155         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3156         if (cpus_updated || mems_updated) {
3157                 struct cpuset *cs;
3158                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3159
3160                 rcu_read_lock();
3161                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3162                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3163                                 continue;
3164                         rcu_read_unlock();
3165
3166                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3167
3168                         rcu_read_lock();
3169                         css_put(&cs->css);
3170                 }
3171                 rcu_read_unlock();
3172         }
3173
3174         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3175         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3176                 force_rebuild = false;
3177                 rebuild_sched_domains();
3178         }
3179
3180         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3181 }
3182
3183 void cpuset_update_active_cpus(void)
3184 {
3185         /*
3186          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3187          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3188          * to a work item to avoid reverse locking order.
3189          */
3190         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3191 }
3192
3193 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3194 {
3195         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3196 }
3197
3198 /*
3199  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3200  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3201  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3202  */
3203 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3204                                 unsigned long action, void *arg)
3205 {
3206         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3207         return NOTIFY_OK;
3208 }
3209
3210 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3211         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3212         .priority = 10,         /* ??! */
3213 };
3214
3215 /**
3216  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3217  *
3218  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3219  */
3220 void __init cpuset_init_smp(void)
3221 {
3222         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
3223         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
3224         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3225
3226         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3227         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3228
3229         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3230
3231         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3232         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3233 }
3234
3235 /**
3236  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3237  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3238  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3239  *
3240  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3241  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3242  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3243  * tasks cpuset.
3244  **/
3245
3246 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3247 {
3248         unsigned long flags;
3249
3250         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3251         rcu_read_lock();
3252         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
3253         rcu_read_unlock();
3254         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3255 }
3256
3257 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3258 {
3259         rcu_read_lock();
3260         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
3261         rcu_read_unlock();
3262
3263         /*
3264          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3265          *
3266          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3267          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3268          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3269          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3270          * which takes task_rq_lock().
3271          *
3272          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3273          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3274          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3275          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3276          *
3277          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3278          * if required.
3279          */
3280 }
3281
3282 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3283 {
3284         nodes_setall(current->mems_allowed);
3285 }
3286
3287 /**
3288  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3289  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3290  *
3291  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3292  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3293  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3294  * tasks cpuset.
3295  **/
3296
3297 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3298 {
3299         nodemask_t mask;
3300         unsigned long flags;
3301
3302         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3303         rcu_read_lock();
3304         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3305         rcu_read_unlock();
3306         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3307
3308         return mask;
3309 }
3310
3311 /**
3312  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
3313  * @nodemask: the nodemask to be checked
3314  *
3315  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3316  */
3317 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3318 {
3319         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3320 }
3321
3322 /*
3323  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3324  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3325  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3326  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3327  */
3328 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3329 {
3330         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3331                 cs = parent_cs(cs);
3332         return cs;
3333 }
3334
3335 /**
3336  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3337  * @node: is this an allowed node?
3338  * @gfp_mask: memory allocation flags
3339  *
3340  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3341  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3342  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3343  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3344  * Otherwise, no.
3345  *
3346  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3347  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3348  * unless the task has been OOM killed.
3349  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3350  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3351  *
3352  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3353  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3354  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3355  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3356  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3357  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3358  *
3359  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3360  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3361  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3362  * in interrupt, of course).
3363  *
3364  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3365  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3366  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3367  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3368  * affect that:
3369  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3370  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3371  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3372  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3373  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3374  */
3375 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3376 {
3377         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3378         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
3379         unsigned long flags;
3380
3381         if (in_interrupt())
3382                 return true;
3383         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3384                 return true;
3385         /*
3386          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3387          * been OOM killed to get memory anywhere.
3388          */
3389         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3390                 return true;
3391         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3392                 return false;
3393
3394         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3395                 return true;
3396
3397         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3398         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3399
3400         rcu_read_lock();
3401         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3402         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3403         rcu_read_unlock();
3404
3405         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3406         return allowed;
3407 }
3408
3409 /**
3410  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3411  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3412  *
3413  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3414  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3415  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3416  * to determine on which node to start looking, as it will for
3417  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3418  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3419  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3420  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3421  *
3422  * We don't have to worry about the returned node being offline
3423  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3424  *
3425  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3426  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3427  * should not be possible for the following code to return an
3428  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3429  * is not returning the node where the allocation must be, only
3430  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3431  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3432  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3433  * See kmem_cache_alloc_node().
3434  */
3435
3436 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3437 {
3438         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3439 }
3440
3441 int cpuset_mem_spread_node(void)
3442 {
3443         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3444                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3445                         node_random(&current->mems_allowed);
3446
3447         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3448 }
3449
3450 int cpuset_slab_spread_node(void)
3451 {
3452         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3453                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3454                         node_random(&current->mems_allowed);
3455
3456         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3457 }
3458
3459 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3460
3461 /**
3462  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3463  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3464  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3465  *
3466  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3467  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3468  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3469  * to the other.
3470  **/
3471
3472 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3473                                    const struct task_struct *tsk2)
3474 {
3475         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3476 }
3477
3478 /**
3479  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3480  *
3481  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3482  * mems_allowed to the kernel log.
3483  */
3484 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3485 {
3486         struct cgroup *cgrp;
3487
3488         rcu_read_lock();
3489
3490         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3491         pr_cont(",cpuset=");
3492         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3493         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3494                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3495
3496         rcu_read_unlock();
3497 }
3498
3499 /*
3500  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3501  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3502  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3503  */
3504
3505 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3506
3507 /**
3508  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3509  *
3510  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3511  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3512  *
3513  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3514  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3515  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3516  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3517  * or writing dirty pages.
3518  *
3519  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3520  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3521  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3522  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
3523  **/
3524
3525 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
3526 {
3527         rcu_read_lock();
3528         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
3529         rcu_read_unlock();
3530 }
3531
3532 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
3533 /*
3534  * proc_cpuset_show()
3535  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
3536  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
3537  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
3538  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
3539  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
3540  *    anyway.
3541  */
3542 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
3543                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
3544 {
3545         char *buf;
3546         struct cgroup_subsys_state *css;
3547         int retval;
3548
3549         retval = -ENOMEM;
3550         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3551         if (!buf)
3552                 goto out;
3553
3554         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
3555         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
3556                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
3557         css_put(css);
3558         if (retval >= PATH_MAX)
3559                 retval = -ENAMETOOLONG;
3560         if (retval < 0)
3561                 goto out_free;
3562         seq_puts(m, buf);
3563         seq_putc(m, '\n');
3564         retval = 0;
3565 out_free:
3566         kfree(buf);
3567 out:
3568         return retval;
3569 }
3570 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
3571
3572 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
3573 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
3574 {
3575         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
3576                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3577         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
3578                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3579 }