Merge branch 'for-6.2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dennis/percpu
[linux-2.6-microblaze.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/kthread.h>
37 #include <linux/list.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/mm.h>
40 #include <linux/memory.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/mount.h>
43 #include <linux/fs_context.h>
44 #include <linux/namei.h>
45 #include <linux/pagemap.h>
46 #include <linux/proc_fs.h>
47 #include <linux/rcupdate.h>
48 #include <linux/sched.h>
49 #include <linux/sched/deadline.h>
50 #include <linux/sched/mm.h>
51 #include <linux/sched/task.h>
52 #include <linux/seq_file.h>
53 #include <linux/security.h>
54 #include <linux/slab.h>
55 #include <linux/spinlock.h>
56 #include <linux/stat.h>
57 #include <linux/string.h>
58 #include <linux/time.h>
59 #include <linux/time64.h>
60 #include <linux/backing-dev.h>
61 #include <linux/sort.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/sched/isolation.h>
64 #include <linux/uaccess.h>
65 #include <linux/atomic.h>
66 #include <linux/mutex.h>
67 #include <linux/cgroup.h>
68 #include <linux/wait.h>
69
70 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
71 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
72
73 /*
74  * There could be abnormal cpuset configurations for cpu or memory
75  * node binding, add this key to provide a quick low-cost judgment
76  * of the situation.
77  */
78 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_insane_config_key);
79
80 /* See "Frequency meter" comments, below. */
81
82 struct fmeter {
83         int cnt;                /* unprocessed events count */
84         int val;                /* most recent output value */
85         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
86         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
87 };
88
89 /*
90  * Invalid partition error code
91  */
92 enum prs_errcode {
93         PERR_NONE = 0,
94         PERR_INVCPUS,
95         PERR_INVPARENT,
96         PERR_NOTPART,
97         PERR_NOTEXCL,
98         PERR_NOCPUS,
99         PERR_HOTPLUG,
100         PERR_CPUSEMPTY,
101 };
102
103 static const char * const perr_strings[] = {
104         [PERR_INVCPUS]   = "Invalid cpu list in cpuset.cpus",
105         [PERR_INVPARENT] = "Parent is an invalid partition root",
106         [PERR_NOTPART]   = "Parent is not a partition root",
107         [PERR_NOTEXCL]   = "Cpu list in cpuset.cpus not exclusive",
108         [PERR_NOCPUS]    = "Parent unable to distribute cpu downstream",
109         [PERR_HOTPLUG]   = "No cpu available due to hotplug",
110         [PERR_CPUSEMPTY] = "cpuset.cpus is empty",
111 };
112
113 struct cpuset {
114         struct cgroup_subsys_state css;
115
116         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
117
118         /*
119          * On default hierarchy:
120          *
121          * The user-configured masks can only be changed by writing to
122          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
123          * parent masks.
124          *
125          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
126          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
127          * changed or hotplug happens.
128          *
129          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
130          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
131          *
132          *
133          * On legacy hierarchy:
134          *
135          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
136          */
137
138         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
139         cpumask_var_t cpus_allowed;
140         nodemask_t mems_allowed;
141
142         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
143         cpumask_var_t effective_cpus;
144         nodemask_t effective_mems;
145
146         /*
147          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
148          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
149          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
150          *
151          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
152          * may have offlined ones.
153          */
154         cpumask_var_t subparts_cpus;
155
156         /*
157          * This is old Memory Nodes tasks took on.
158          *
159          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
160          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
161          *   task is moved into it.
162          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
163          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
164          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
165          */
166         nodemask_t old_mems_allowed;
167
168         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
169
170         /*
171          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
172          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
173          */
174         int attach_in_progress;
175
176         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
177         int pn;
178
179         /* for custom sched domain */
180         int relax_domain_level;
181
182         /* number of CPUs in subparts_cpus */
183         int nr_subparts_cpus;
184
185         /* partition root state */
186         int partition_root_state;
187
188         /*
189          * Default hierarchy only:
190          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
191          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
192          */
193         int use_parent_ecpus;
194         int child_ecpus_count;
195
196         /* Invalid partition error code, not lock protected */
197         enum prs_errcode prs_err;
198
199         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
200         struct cgroup_file partition_file;
201 };
202
203 /*
204  * Partition root states:
205  *
206  *   0 - member (not a partition root)
207  *   1 - partition root
208  *   2 - partition root without load balancing (isolated)
209  *  -1 - invalid partition root
210  *  -2 - invalid isolated partition root
211  */
212 #define PRS_MEMBER              0
213 #define PRS_ROOT                1
214 #define PRS_ISOLATED            2
215 #define PRS_INVALID_ROOT        -1
216 #define PRS_INVALID_ISOLATED    -2
217
218 static inline bool is_prs_invalid(int prs_state)
219 {
220         return prs_state < 0;
221 }
222
223 /*
224  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
225  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
226  */
227 struct tmpmasks {
228         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
229         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
230 };
231
232 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
233 {
234         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
235 }
236
237 /* Retrieve the cpuset for a task */
238 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
239 {
240         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
241 }
242
243 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
244 {
245         return css_cs(cs->css.parent);
246 }
247
248 /* bits in struct cpuset flags field */
249 typedef enum {
250         CS_ONLINE,
251         CS_CPU_EXCLUSIVE,
252         CS_MEM_EXCLUSIVE,
253         CS_MEM_HARDWALL,
254         CS_MEMORY_MIGRATE,
255         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
256         CS_SPREAD_PAGE,
257         CS_SPREAD_SLAB,
258 } cpuset_flagbits_t;
259
260 /* convenient tests for these bits */
261 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
262 {
263         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
264 }
265
266 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
267 {
268         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
269 }
270
271 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
272 {
273         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
274 }
275
276 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
277 {
278         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
279 }
280
281 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
282 {
283         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
284 }
285
286 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
287 {
288         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
289 }
290
291 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
292 {
293         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
294 }
295
296 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
297 {
298         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
299 }
300
301 static inline int is_partition_valid(const struct cpuset *cs)
302 {
303         return cs->partition_root_state > 0;
304 }
305
306 static inline int is_partition_invalid(const struct cpuset *cs)
307 {
308         return cs->partition_root_state < 0;
309 }
310
311 /*
312  * Callers should hold callback_lock to modify partition_root_state.
313  */
314 static inline void make_partition_invalid(struct cpuset *cs)
315 {
316         if (is_partition_valid(cs))
317                 cs->partition_root_state = -cs->partition_root_state;
318 }
319
320 /*
321  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
322  */
323 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs, int old_prs)
324 {
325         if (old_prs == cs->partition_root_state)
326                 return;
327         cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
328
329         /* Reset prs_err if not invalid */
330         if (is_partition_valid(cs))
331                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NONE);
332 }
333
334 static struct cpuset top_cpuset = {
335         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
336                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
337         .partition_root_state = PRS_ROOT,
338 };
339
340 /**
341  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
342  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
343  * @pos_css: used for iteration
344  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
345  *
346  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
347  * with RCU read locked.
348  */
349 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
350         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
351                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
352
353 /**
354  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
355  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
356  * @pos_css: used for iteration
357  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
358  *
359  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
360  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
361  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
362  * iteration and the first node to be visited.
363  */
364 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
365         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
366                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
367
368 /*
369  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_rwsem and
370  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
371  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
372  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_rwsem write lock.  Other
373  * kernel subsystems can use cpuset_read_lock()/cpuset_read_unlock() to
374  * prevent change to cpuset structures.
375  *
376  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
377  * cpuset_rwsem, it blocks others wanting that rwsem, ensuring that it
378  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
379  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
380  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
381  * just holding cpuset_rwsem.  While it is performing these checks, various
382  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
383  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
384  * everyone else.
385  *
386  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
387  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
388  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
389  * __alloc_pages().
390  *
391  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
392  * access to cpusets.
393  *
394  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
395  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
396  * them.
397  *
398  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
399  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
400  * cpumasks and nodemasks.
401  *
402  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
403  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
404  */
405
406 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(cpuset_rwsem);
407
408 void cpuset_read_lock(void)
409 {
410         percpu_down_read(&cpuset_rwsem);
411 }
412
413 void cpuset_read_unlock(void)
414 {
415         percpu_up_read(&cpuset_rwsem);
416 }
417
418 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
419
420 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
421
422 /*
423  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
424  */
425 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
426 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
427
428 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
429
430 static inline void check_insane_mems_config(nodemask_t *nodes)
431 {
432         if (!cpusets_insane_config() &&
433                 movable_only_nodes(nodes)) {
434                 static_branch_enable(&cpusets_insane_config_key);
435                 pr_info("Unsupported (movable nodes only) cpuset configuration detected (nmask=%*pbl)!\n"
436                         "Cpuset allocations might fail even with a lot of memory available.\n",
437                         nodemask_pr_args(nodes));
438         }
439 }
440
441 /*
442  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
443  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
444  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
445  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
446  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
447  * cpus or mems will be affected.
448  */
449 static inline bool is_in_v2_mode(void)
450 {
451         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
452               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
453 }
454
455 /**
456  * partition_is_populated - check if partition has tasks
457  * @cs: partition root to be checked
458  * @excluded_child: a child cpuset to be excluded in task checking
459  * Return: true if there are tasks, false otherwise
460  *
461  * It is assumed that @cs is a valid partition root. @excluded_child should
462  * be non-NULL when this cpuset is going to become a partition itself.
463  */
464 static inline bool partition_is_populated(struct cpuset *cs,
465                                           struct cpuset *excluded_child)
466 {
467         struct cgroup_subsys_state *css;
468         struct cpuset *child;
469
470         if (cs->css.cgroup->nr_populated_csets)
471                 return true;
472         if (!excluded_child && !cs->nr_subparts_cpus)
473                 return cgroup_is_populated(cs->css.cgroup);
474
475         rcu_read_lock();
476         cpuset_for_each_child(child, css, cs) {
477                 if (child == excluded_child)
478                         continue;
479                 if (is_partition_valid(child))
480                         continue;
481                 if (cgroup_is_populated(child->css.cgroup)) {
482                         rcu_read_unlock();
483                         return true;
484                 }
485         }
486         rcu_read_unlock();
487         return false;
488 }
489
490 /*
491  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
492  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
493  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
494  * appropriate cpus.
495  *
496  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
497  * of cpu_online_mask.
498  *
499  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
500  */
501 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
502                                   struct cpumask *pmask)
503 {
504         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
505         struct cpuset *cs;
506
507         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
508                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
509
510         rcu_read_lock();
511         cs = task_cs(tsk);
512
513         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
514                 cs = parent_cs(cs);
515                 if (unlikely(!cs)) {
516                         /*
517                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
518                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
519                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
520                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
521                          * identical to cpu_online_mask.
522                          */
523                         goto out_unlock;
524                 }
525         }
526         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
527
528 out_unlock:
529         rcu_read_unlock();
530 }
531
532 /*
533  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
534  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
535  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
536  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
537  *
538  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
539  * of node_states[N_MEMORY].
540  *
541  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
542  */
543 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
544 {
545         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
546                 cs = parent_cs(cs);
547         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
548 }
549
550 /*
551  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
552  *
553  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held. The check can be skipped
554  * if on default hierarchy.
555  */
556 static void cpuset_update_task_spread_flags(struct cpuset *cs,
557                                         struct task_struct *tsk)
558 {
559         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
560                 return;
561
562         if (is_spread_page(cs))
563                 task_set_spread_page(tsk);
564         else
565                 task_clear_spread_page(tsk);
566
567         if (is_spread_slab(cs))
568                 task_set_spread_slab(tsk);
569         else
570                 task_clear_spread_slab(tsk);
571 }
572
573 /*
574  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
575  *
576  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
577  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
578  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_rwsem.
579  */
580
581 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
582 {
583         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
584                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
585                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
586                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
587 }
588
589 /**
590  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
591  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
592  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
593  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
594  *
595  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
596  */
597 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
598 {
599         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
600
601         if (cs) {
602                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
603                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
604                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
605         } else {
606                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
607                 pmask2 = &tmp->addmask;
608                 pmask3 = &tmp->delmask;
609         }
610
611         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
612                 return -ENOMEM;
613
614         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
615                 goto free_one;
616
617         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
618                 goto free_two;
619
620         return 0;
621
622 free_two:
623         free_cpumask_var(*pmask2);
624 free_one:
625         free_cpumask_var(*pmask1);
626         return -ENOMEM;
627 }
628
629 /**
630  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
631  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
632  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
633  */
634 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
635 {
636         if (cs) {
637                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
638                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
639                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
640         }
641         if (tmp) {
642                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
643                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
644                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
645         }
646 }
647
648 /**
649  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
650  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
651  */
652 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
653 {
654         struct cpuset *trial;
655
656         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
657         if (!trial)
658                 return NULL;
659
660         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
661                 kfree(trial);
662                 return NULL;
663         }
664
665         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
666         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
667         return trial;
668 }
669
670 /**
671  * free_cpuset - free the cpuset
672  * @cs: the cpuset to be freed
673  */
674 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
675 {
676         free_cpumasks(cs, NULL);
677         kfree(cs);
678 }
679
680 /*
681  * validate_change_legacy() - Validate conditions specific to legacy (v1)
682  *                            behavior.
683  */
684 static int validate_change_legacy(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
685 {
686         struct cgroup_subsys_state *css;
687         struct cpuset *c, *par;
688         int ret;
689
690         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
691
692         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
693         ret = -EBUSY;
694         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
695                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
696                         goto out;
697
698         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
699         ret = -EACCES;
700         par = parent_cs(cur);
701         if (par && !is_cpuset_subset(trial, par))
702                 goto out;
703
704         ret = 0;
705 out:
706         return ret;
707 }
708
709 /*
710  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
711  *                     follows the structural rules for cpusets.
712  *
713  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
714  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
715  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
716  * cpuset_rwsem held.
717  *
718  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
719  * such as list traversal that depend on the actual address of the
720  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
721  *
722  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
723  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
724  * or flags changed to new, trial values.
725  *
726  * Return 0 if valid, -errno if not.
727  */
728
729 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
730 {
731         struct cgroup_subsys_state *css;
732         struct cpuset *c, *par;
733         int ret = 0;
734
735         rcu_read_lock();
736
737         if (!is_in_v2_mode())
738                 ret = validate_change_legacy(cur, trial);
739         if (ret)
740                 goto out;
741
742         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
743         if (cur == &top_cpuset)
744                 goto out;
745
746         par = parent_cs(cur);
747
748         /*
749          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
750          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
751          */
752         ret = -ENOSPC;
753         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
754                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
755                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
756                         goto out;
757                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
758                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
759                         goto out;
760         }
761
762         /*
763          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
764          * tasks.
765          */
766         ret = -EBUSY;
767         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
768             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
769                                        trial->cpus_allowed))
770                 goto out;
771
772         /*
773          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
774          * overlap
775          */
776         ret = -EINVAL;
777         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
778                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
779                     c != cur &&
780                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
781                         goto out;
782                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
783                     c != cur &&
784                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
785                         goto out;
786         }
787
788         ret = 0;
789 out:
790         rcu_read_unlock();
791         return ret;
792 }
793
794 #ifdef CONFIG_SMP
795 /*
796  * Helper routine for generate_sched_domains().
797  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
798  */
799 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
800 {
801         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
802 }
803
804 static void
805 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
806 {
807         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
808                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
809         return;
810 }
811
812 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
813                                     struct cpuset *root_cs)
814 {
815         struct cpuset *cp;
816         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
817
818         rcu_read_lock();
819         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
820                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
821                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
822                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
823                         continue;
824                 }
825
826                 if (is_sched_load_balance(cp))
827                         update_domain_attr(dattr, cp);
828         }
829         rcu_read_unlock();
830 }
831
832 /* Must be called with cpuset_rwsem held.  */
833 static inline int nr_cpusets(void)
834 {
835         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
836         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
837 }
838
839 /*
840  * generate_sched_domains()
841  *
842  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
843  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
844  * union is a subset of that set.
845  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
846  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
847  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
848  * partition.
849  *
850  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
851  * for a background explanation of this.
852  *
853  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
854  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
855  * domains when operating in the severe memory shortage situations
856  * that could cause allocation failures below.
857  *
858  * Must be called with cpuset_rwsem held.
859  *
860  * The three key local variables below are:
861  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
862  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
863  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
864  *         balance cpusets.
865  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
866  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
867  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
868  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
869  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
870  *         is a subset of one of these domains, while there are as
871  *         many such domains as possible, each as small as possible.
872  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
873  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
874  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
875  *         value to determine what partition elements (sched domains)
876  *         were changed (added or removed.)
877  *
878  * Finding the best partition (set of domains):
879  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
880  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
881  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
882  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
883  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
884  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
885  *      any such pairs.
886  *
887  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
888  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
889  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
890  *      partition_sched_domains().
891  */
892 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
893                         struct sched_domain_attr **attributes)
894 {
895         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
896         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
897         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
898         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
899         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
900         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
901         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
902         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
903         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
904         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
905
906         doms = NULL;
907         dattr = NULL;
908         csa = NULL;
909
910         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
911         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
912                 ndoms = 1;
913                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
914                 if (!doms)
915                         goto done;
916
917                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
918                 if (dattr) {
919                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
920                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
921                 }
922                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
923                             housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
924
925                 goto done;
926         }
927
928         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
929         if (!csa)
930                 goto done;
931         csn = 0;
932
933         rcu_read_lock();
934         if (root_load_balance)
935                 csa[csn++] = &top_cpuset;
936         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
937                 if (cp == &top_cpuset)
938                         continue;
939                 /*
940                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
941                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
942                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
943                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
944                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
945                  * the corresponding sched domain.
946                  *
947                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
948                  * is a subset of the root's effective_cpus.
949                  */
950                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
951                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
952                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
953                                          housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN))))
954                         continue;
955
956                 if (root_load_balance &&
957                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
958                         continue;
959
960                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
961                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
962                         csa[csn++] = cp;
963
964                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
965                 if (!is_partition_valid(cp))
966                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
967         }
968         rcu_read_unlock();
969
970         for (i = 0; i < csn; i++)
971                 csa[i]->pn = i;
972         ndoms = csn;
973
974 restart:
975         /* Find the best partition (set of sched domains) */
976         for (i = 0; i < csn; i++) {
977                 struct cpuset *a = csa[i];
978                 int apn = a->pn;
979
980                 for (j = 0; j < csn; j++) {
981                         struct cpuset *b = csa[j];
982                         int bpn = b->pn;
983
984                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
985                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
986                                         struct cpuset *c = csa[k];
987
988                                         if (c->pn == bpn)
989                                                 c->pn = apn;
990                                 }
991                                 ndoms--;        /* one less element */
992                                 goto restart;
993                         }
994                 }
995         }
996
997         /*
998          * Now we know how many domains to create.
999          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
1000          */
1001         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
1002         if (!doms)
1003                 goto done;
1004
1005         /*
1006          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
1007          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
1008          */
1009         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
1010                               GFP_KERNEL);
1011
1012         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
1013                 struct cpuset *a = csa[i];
1014                 struct cpumask *dp;
1015                 int apn = a->pn;
1016
1017                 if (apn < 0) {
1018                         /* Skip completed partitions */
1019                         continue;
1020                 }
1021
1022                 dp = doms[nslot];
1023
1024                 if (nslot == ndoms) {
1025                         static int warnings = 10;
1026                         if (warnings) {
1027                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
1028                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
1029                                 warnings--;
1030                         }
1031                         continue;
1032                 }
1033
1034                 cpumask_clear(dp);
1035                 if (dattr)
1036                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
1037                 for (j = i; j < csn; j++) {
1038                         struct cpuset *b = csa[j];
1039
1040                         if (apn == b->pn) {
1041                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
1042                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
1043                                 if (dattr)
1044                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
1045
1046                                 /* Done with this partition */
1047                                 b->pn = -1;
1048                         }
1049                 }
1050                 nslot++;
1051         }
1052         BUG_ON(nslot != ndoms);
1053
1054 done:
1055         kfree(csa);
1056
1057         /*
1058          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
1059          * See comments in partition_sched_domains().
1060          */
1061         if (doms == NULL)
1062                 ndoms = 1;
1063
1064         *domains    = doms;
1065         *attributes = dattr;
1066         return ndoms;
1067 }
1068
1069 static void update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
1070 {
1071         struct css_task_iter it;
1072         struct task_struct *task;
1073
1074         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1075
1076         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1077                 dl_add_task_root_domain(task);
1078
1079         css_task_iter_end(&it);
1080 }
1081
1082 static void rebuild_root_domains(void)
1083 {
1084         struct cpuset *cs = NULL;
1085         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1086
1087         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1088         lockdep_assert_cpus_held();
1089         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
1090
1091         rcu_read_lock();
1092
1093         /*
1094          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
1095          * if a task belongs to it.
1096          */
1097         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
1098
1099         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1100
1101                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
1102                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1103                         continue;
1104                 }
1105
1106                 css_get(&cs->css);
1107
1108                 rcu_read_unlock();
1109
1110                 update_tasks_root_domain(cs);
1111
1112                 rcu_read_lock();
1113                 css_put(&cs->css);
1114         }
1115         rcu_read_unlock();
1116 }
1117
1118 static void
1119 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1120                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
1121 {
1122         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
1123         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
1124         rebuild_root_domains();
1125         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Rebuild scheduler domains.
1130  *
1131  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1132  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1133  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1134  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1135  * scheduler's dynamic sched domains.
1136  *
1137  * Call with cpuset_rwsem held.  Takes cpus_read_lock().
1138  */
1139 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1140 {
1141         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1142         struct sched_domain_attr *attr;
1143         cpumask_var_t *doms;
1144         struct cpuset *cs;
1145         int ndoms;
1146
1147         lockdep_assert_cpus_held();
1148         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1149
1150         /*
1151          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1152          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1153          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1154          *
1155          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1156          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1157          * is enough to detect racing CPU offlines.
1158          */
1159         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1160             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1161                 return;
1162
1163         /*
1164          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1165          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1166          * partition root could be offlined, all must be checked.
1167          */
1168         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1169                 rcu_read_lock();
1170                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1171                         if (!is_partition_valid(cs)) {
1172                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1173                                 continue;
1174                         }
1175                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1176                                             cpu_active_mask)) {
1177                                 rcu_read_unlock();
1178                                 return;
1179                         }
1180                 }
1181                 rcu_read_unlock();
1182         }
1183
1184         /* Generate domain masks and attrs */
1185         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1186
1187         /* Have scheduler rebuild the domains */
1188         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1189 }
1190 #else /* !CONFIG_SMP */
1191 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1192 {
1193 }
1194 #endif /* CONFIG_SMP */
1195
1196 void rebuild_sched_domains(void)
1197 {
1198         cpus_read_lock();
1199         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1200         rebuild_sched_domains_locked();
1201         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1202         cpus_read_unlock();
1203 }
1204
1205 /**
1206  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1207  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1208  *
1209  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1210  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1211  * cpuset membership stays stable.
1212  */
1213 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1214 {
1215         struct css_task_iter it;
1216         struct task_struct *task;
1217         bool top_cs = cs == &top_cpuset;
1218
1219         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1220         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1221                 /*
1222                  * Percpu kthreads in top_cpuset are ignored
1223                  */
1224                 if (top_cs && (task->flags & PF_KTHREAD) &&
1225                     kthread_is_per_cpu(task))
1226                         continue;
1227                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1228         }
1229         css_task_iter_end(&it);
1230 }
1231
1232 /**
1233  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1234  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1235  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1236  * @parent: the parent cpuset
1237  *
1238  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1239  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1240  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1241  * to mask those out.
1242  */
1243 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1244                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1245 {
1246         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1247                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1248                            parent->subparts_cpus);
1249                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1250                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1251         } else {
1252                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1253         }
1254 }
1255
1256 /*
1257  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1258  */
1259 enum subparts_cmd {
1260         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1261         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1262         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1263         partcmd_invalidate,     /* Make partition invalid        */
1264 };
1265
1266 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1267                        int turning_on);
1268 /**
1269  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1270  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1271  * @cmd:     Partition root state change command
1272  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1273  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1274  * Return:   0 or a partition root state error code
1275  *
1276  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1277  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1278  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1279  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1280  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1281  *
1282  * For partcmd_disable, the cpuset is being transformed from a partition
1283  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1284  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1285  * into parent's effective_cpus. 0 will always be returned.
1286  *
1287  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu list is
1288  * to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise, cpus_allowed is
1289  * assumed to remain the same. The cpuset should either be a valid or invalid
1290  * partition root. The partition root state may change from valid to invalid
1291  * or vice versa. An error code will only be returned if transitioning from
1292  * invalid to valid violates the exclusivity rule.
1293  *
1294  * For partcmd_invalidate, the current partition will be made invalid.
1295  *
1296  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1297  * update_prstate(). An error code may be returned and the caller will check
1298  * for error.
1299  *
1300  * The partcmd_update command is used by update_cpumasks_hier() with newmask
1301  * NULL and update_cpumask() with newmask set. The partcmd_invalidate is used
1302  * by update_cpumask() with NULL newmask. In both cases, the callers won't
1303  * check for error and so partition_root_state and prs_error will be updated
1304  * directly.
1305  */
1306 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cs, int cmd,
1307                                           struct cpumask *newmask,
1308                                           struct tmpmasks *tmp)
1309 {
1310         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1311         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1312         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1313         int old_prs, new_prs;
1314         int part_error = PERR_NONE;     /* Partition error? */
1315
1316         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1317
1318         /*
1319          * The parent must be a partition root.
1320          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1321          * not be empty.
1322          */
1323         if (!is_partition_valid(parent)) {
1324                 return is_partition_invalid(parent)
1325                        ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART;
1326         }
1327         if ((newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1328            (!newmask && cpumask_empty(cs->cpus_allowed)))
1329                 return PERR_CPUSEMPTY;
1330
1331         /*
1332          * new_prs will only be changed for the partcmd_update and
1333          * partcmd_invalidate commands.
1334          */
1335         adding = deleting = false;
1336         old_prs = new_prs = cs->partition_root_state;
1337         if (cmd == partcmd_enable) {
1338                 /*
1339                  * Enabling partition root is not allowed if cpus_allowed
1340                  * doesn't overlap parent's cpus_allowed.
1341                  */
1342                 if (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed))
1343                         return PERR_INVCPUS;
1344
1345                 /*
1346                  * A parent can be left with no CPU as long as there is no
1347                  * task directly associated with the parent partition.
1348                  */
1349                 if (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus) &&
1350                     partition_is_populated(parent, cs))
1351                         return PERR_NOCPUS;
1352
1353                 cpumask_copy(tmp->addmask, cs->cpus_allowed);
1354                 adding = true;
1355         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1356                 /*
1357                  * Need to remove cpus from parent's subparts_cpus for valid
1358                  * partition root.
1359                  */
1360                 deleting = !is_prs_invalid(old_prs) &&
1361                            cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1362                                        parent->subparts_cpus);
1363         } else if (cmd == partcmd_invalidate) {
1364                 if (is_prs_invalid(old_prs))
1365                         return 0;
1366
1367                 /*
1368                  * Make the current partition invalid. It is assumed that
1369                  * invalidation is caused by violating cpu exclusivity rule.
1370                  */
1371                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1372                                        parent->subparts_cpus);
1373                 if (old_prs > 0) {
1374                         new_prs = -old_prs;
1375                         part_error = PERR_NOTEXCL;
1376                 }
1377         } else if (newmask) {
1378                 /*
1379                  * partcmd_update with newmask:
1380                  *
1381                  * Compute add/delete mask to/from subparts_cpus
1382                  *
1383                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1384                  * addmask = newmask & parent->cpus_allowed
1385                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1386                  */
1387                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cs->cpus_allowed, newmask);
1388                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1389                                        parent->subparts_cpus);
1390
1391                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->cpus_allowed);
1392                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1393                                         parent->subparts_cpus);
1394                 /*
1395                  * Make partition invalid if parent's effective_cpus could
1396                  * become empty and there are tasks in the parent.
1397                  */
1398                 if (adding &&
1399                     cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1400                     !cpumask_intersects(tmp->delmask, cpu_active_mask) &&
1401                     partition_is_populated(parent, cs)) {
1402                         part_error = PERR_NOCPUS;
1403                         adding = false;
1404                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1405                                                parent->subparts_cpus);
1406                 }
1407         } else {
1408                 /*
1409                  * partcmd_update w/o newmask:
1410                  *
1411                  * delmask = cpus_allowed & parent->subparts_cpus
1412                  * addmask = cpus_allowed & parent->cpus_allowed
1413                  *                        & ~parent->subparts_cpus
1414                  *
1415                  * This gets invoked either due to a hotplug event or from
1416                  * update_cpumasks_hier(). This can cause the state of a
1417                  * partition root to transition from valid to invalid or vice
1418                  * versa. So we still need to compute the addmask and delmask.
1419
1420                  * A partition error happens when:
1421                  * 1) Cpuset is valid partition, but parent does not distribute
1422                  *    out any CPUs.
1423                  * 2) Parent has tasks and all its effective CPUs will have
1424                  *    to be distributed out.
1425                  */
1426                 cpumask_and(tmp->addmask, cs->cpus_allowed,
1427                                           parent->cpus_allowed);
1428                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1429                                         parent->subparts_cpus);
1430
1431                 if ((is_partition_valid(cs) && !parent->nr_subparts_cpus) ||
1432                     (adding &&
1433                      cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1434                      partition_is_populated(parent, cs))) {
1435                         part_error = PERR_NOCPUS;
1436                         adding = false;
1437                 }
1438
1439                 if (part_error && is_partition_valid(cs) &&
1440                     parent->nr_subparts_cpus)
1441                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1442                                                parent->subparts_cpus);
1443         }
1444         if (part_error)
1445                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, part_error);
1446
1447         if (cmd == partcmd_update) {
1448                 /*
1449                  * Check for possible transition between valid and invalid
1450                  * partition root.
1451                  */
1452                 switch (cs->partition_root_state) {
1453                 case PRS_ROOT:
1454                 case PRS_ISOLATED:
1455                         if (part_error)
1456                                 new_prs = -old_prs;
1457                         break;
1458                 case PRS_INVALID_ROOT:
1459                 case PRS_INVALID_ISOLATED:
1460                         if (!part_error)
1461                                 new_prs = -old_prs;
1462                         break;
1463                 }
1464         }
1465
1466         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1467                 return 0;
1468
1469         /*
1470          * Transitioning between invalid to valid or vice versa may require
1471          * changing CS_CPU_EXCLUSIVE and CS_SCHED_LOAD_BALANCE.
1472          */
1473         if (old_prs != new_prs) {
1474                 if (is_prs_invalid(old_prs) && !is_cpu_exclusive(cs) &&
1475                     (update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1) < 0))
1476                         return PERR_NOTEXCL;
1477                 if (is_prs_invalid(new_prs) && is_cpu_exclusive(cs))
1478                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1479         }
1480
1481         /*
1482          * Change the parent's subparts_cpus.
1483          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1484          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1485          */
1486         spin_lock_irq(&callback_lock);
1487         if (adding) {
1488                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1489                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1490                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1491                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1492         }
1493         if (deleting) {
1494                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1495                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1496                 /*
1497                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1498                  */
1499                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1500                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1501                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1502         }
1503
1504         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1505
1506         if (old_prs != new_prs)
1507                 cs->partition_root_state = new_prs;
1508
1509         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1510
1511         if (adding || deleting)
1512                 update_tasks_cpumask(parent);
1513
1514         /*
1515          * Set or clear CS_SCHED_LOAD_BALANCE when partcmd_update, if necessary.
1516          * rebuild_sched_domains_locked() may be called.
1517          */
1518         if (old_prs != new_prs) {
1519                 if (old_prs == PRS_ISOLATED)
1520                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 1);
1521                 else if (new_prs == PRS_ISOLATED)
1522                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1523         }
1524         notify_partition_change(cs, old_prs);
1525         return 0;
1526 }
1527
1528 /*
1529  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1530  * @cs:  the cpuset to consider
1531  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1532  * @force: don't skip any descendant cpusets if set
1533  *
1534  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1535  * and all its descendants need to be updated.
1536  *
1537  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1538  *
1539  * Called with cpuset_rwsem held
1540  */
1541 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp,
1542                                  bool force)
1543 {
1544         struct cpuset *cp;
1545         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1546         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1547         int old_prs, new_prs;
1548
1549         rcu_read_lock();
1550         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1551                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1552                 bool update_parent = false;
1553
1554                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1555
1556                 /*
1557                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1558                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs unless
1559                  * it is a partition root that has explicitly distributed
1560                  * out all its CPUs.
1561                  */
1562                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1563                         if (is_partition_valid(cp) &&
1564                             cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->subparts_cpus))
1565                                 goto update_parent_subparts;
1566
1567                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1568                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1569                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1570                                 parent->child_ecpus_count++;
1571                         }
1572                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1573                         cp->use_parent_ecpus = false;
1574                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1575                         parent->child_ecpus_count--;
1576                 }
1577
1578                 /*
1579                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1580                  * and has no partition root state and force flag not set.
1581                  */
1582                 if (!cp->partition_root_state && !force &&
1583                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1584                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1585                         continue;
1586                 }
1587
1588 update_parent_subparts:
1589                 /*
1590                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1591                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1592                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1593                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1594                  */
1595                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1596                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1597                         switch (parent->partition_root_state) {
1598                         case PRS_ROOT:
1599                         case PRS_ISOLATED:
1600                                 update_parent = true;
1601                                 break;
1602
1603                         default:
1604                                 /*
1605                                  * When parent is not a partition root or is
1606                                  * invalid, child partition roots become
1607                                  * invalid too.
1608                                  */
1609                                 if (is_partition_valid(cp))
1610                                         new_prs = -cp->partition_root_state;
1611                                 WRITE_ONCE(cp->prs_err,
1612                                            is_partition_invalid(parent)
1613                                            ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART);
1614                                 break;
1615                         }
1616                 }
1617
1618                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1619                         continue;
1620                 rcu_read_unlock();
1621
1622                 if (update_parent) {
1623                         update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL,
1624                                                        tmp);
1625                         /*
1626                          * The cpuset partition_root_state may become
1627                          * invalid. Capture it.
1628                          */
1629                         new_prs = cp->partition_root_state;
1630                 }
1631
1632                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1633
1634                 if (cp->nr_subparts_cpus && !is_partition_valid(cp)) {
1635                         /*
1636                          * Put all active subparts_cpus back to effective_cpus.
1637                          */
1638                         cpumask_or(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1639                                    cp->subparts_cpus);
1640                         cpumask_and(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1641                                    cpu_active_mask);
1642                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1643                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1644                 }
1645
1646                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1647                 if (cp->nr_subparts_cpus) {
1648                         /*
1649                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1650                          * are mutually exclusive.
1651                          */
1652                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1653                                        cp->subparts_cpus);
1654                 }
1655
1656                 cp->partition_root_state = new_prs;
1657                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1658
1659                 notify_partition_change(cp, old_prs);
1660
1661                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1662                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1663
1664                 update_tasks_cpumask(cp);
1665
1666                 /*
1667                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1668                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1669                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1670                  * root as well.
1671                  */
1672                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1673                     is_sched_load_balance(cp) &&
1674                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1675                     is_partition_valid(cp)))
1676                         need_rebuild_sched_domains = true;
1677
1678                 rcu_read_lock();
1679                 css_put(&cp->css);
1680         }
1681         rcu_read_unlock();
1682
1683         if (need_rebuild_sched_domains)
1684                 rebuild_sched_domains_locked();
1685 }
1686
1687 /**
1688  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1689  * @parent:  Parent cpuset
1690  * @cs:      Current cpuset
1691  * @tmp:     Temp variables
1692  */
1693 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1694                                     struct tmpmasks *tmp)
1695 {
1696         struct cpuset *sibling;
1697         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1698
1699         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1700
1701         /*
1702          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1703          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1704          * to use the right effective_cpus value.
1705          *
1706          * The update_cpumasks_hier() function may sleep. So we have to
1707          * release the RCU read lock before calling it.
1708          */
1709         rcu_read_lock();
1710         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1711                 if (sibling == cs)
1712                         continue;
1713                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1714                         continue;
1715                 if (!css_tryget_online(&sibling->css))
1716                         continue;
1717
1718                 rcu_read_unlock();
1719                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp, false);
1720                 rcu_read_lock();
1721                 css_put(&sibling->css);
1722         }
1723         rcu_read_unlock();
1724 }
1725
1726 /**
1727  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1728  * @cs: the cpuset to consider
1729  * @trialcs: trial cpuset
1730  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1731  */
1732 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1733                           const char *buf)
1734 {
1735         int retval;
1736         struct tmpmasks tmp;
1737         bool invalidate = false;
1738
1739         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1740         if (cs == &top_cpuset)
1741                 return -EACCES;
1742
1743         /*
1744          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1745          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1746          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1747          * with tasks have cpus.
1748          */
1749         if (!*buf) {
1750                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1751         } else {
1752                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1753                 if (retval < 0)
1754                         return retval;
1755
1756                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1757                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1758                         return -EINVAL;
1759         }
1760
1761         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1762         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1763                 return 0;
1764
1765 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1766         /*
1767          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1768          * to allocated cpumasks.
1769          */
1770         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1771         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1772         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1773 #endif
1774
1775         retval = validate_change(cs, trialcs);
1776
1777         if ((retval == -EINVAL) && cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1778                 struct cpuset *cp, *parent;
1779                 struct cgroup_subsys_state *css;
1780
1781                 /*
1782                  * The -EINVAL error code indicates that partition sibling
1783                  * CPU exclusivity rule has been violated. We still allow
1784                  * the cpumask change to proceed while invalidating the
1785                  * partition. However, any conflicting sibling partitions
1786                  * have to be marked as invalid too.
1787                  */
1788                 invalidate = true;
1789                 rcu_read_lock();
1790                 parent = parent_cs(cs);
1791                 cpuset_for_each_child(cp, css, parent)
1792                         if (is_partition_valid(cp) &&
1793                             cpumask_intersects(trialcs->cpus_allowed, cp->cpus_allowed)) {
1794                                 rcu_read_unlock();
1795                                 update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_invalidate, NULL, &tmp);
1796                                 rcu_read_lock();
1797                         }
1798                 rcu_read_unlock();
1799                 retval = 0;
1800         }
1801         if (retval < 0)
1802                 return retval;
1803
1804         if (cs->partition_root_state) {
1805                 if (invalidate)
1806                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_invalidate,
1807                                                        NULL, &tmp);
1808                 else
1809                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1810                                                 trialcs->cpus_allowed, &tmp);
1811         }
1812
1813         compute_effective_cpumask(trialcs->effective_cpus, trialcs,
1814                                   parent_cs(cs));
1815         spin_lock_irq(&callback_lock);
1816         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1817
1818         /*
1819          * Make sure that subparts_cpus, if not empty, is a subset of
1820          * cpus_allowed. Clear subparts_cpus if partition not valid or
1821          * empty effective cpus with tasks.
1822          */
1823         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1824                 if (!is_partition_valid(cs) ||
1825                    (cpumask_subset(trialcs->effective_cpus, cs->subparts_cpus) &&
1826                     partition_is_populated(cs, NULL))) {
1827                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
1828                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
1829                 } else {
1830                         cpumask_and(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1831                                     cs->cpus_allowed);
1832                         cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1833                 }
1834         }
1835         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1836
1837         /* effective_cpus will be updated here */
1838         update_cpumasks_hier(cs, &tmp, false);
1839
1840         if (cs->partition_root_state) {
1841                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1842
1843                 /*
1844                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1845                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1846                  */
1847                 if (parent->child_ecpus_count)
1848                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1849         }
1850         return 0;
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1855  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1856  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1857  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1858  * cpuset_migrate_mm_wq.
1859  */
1860
1861 struct cpuset_migrate_mm_work {
1862         struct work_struct      work;
1863         struct mm_struct        *mm;
1864         nodemask_t              from;
1865         nodemask_t              to;
1866 };
1867
1868 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1869 {
1870         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1871                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1872
1873         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1874         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1875         mmput(mwork->mm);
1876         kfree(mwork);
1877 }
1878
1879 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1880                                                         const nodemask_t *to)
1881 {
1882         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1883
1884         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1885                 mmput(mm);
1886                 return;
1887         }
1888
1889         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1890         if (mwork) {
1891                 mwork->mm = mm;
1892                 mwork->from = *from;
1893                 mwork->to = *to;
1894                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1895                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1896         } else {
1897                 mmput(mm);
1898         }
1899 }
1900
1901 static void cpuset_post_attach(void)
1902 {
1903         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1904 }
1905
1906 /*
1907  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1908  * @tsk: the task to change
1909  * @newmems: new nodes that the task will be set
1910  *
1911  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1912  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1913  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1914  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1915  */
1916 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1917                                         nodemask_t *newmems)
1918 {
1919         task_lock(tsk);
1920
1921         local_irq_disable();
1922         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1923
1924         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1925         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1926         tsk->mems_allowed = *newmems;
1927
1928         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1929         local_irq_enable();
1930
1931         task_unlock(tsk);
1932 }
1933
1934 static void *cpuset_being_rebound;
1935
1936 /**
1937  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1938  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1939  *
1940  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1941  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1942  * cpuset membership stays stable.
1943  */
1944 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1945 {
1946         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_rwsem */
1947         struct css_task_iter it;
1948         struct task_struct *task;
1949
1950         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1951
1952         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1953
1954         /*
1955          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1956          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1957          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1958          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1959          * the global cpuset_rwsem, we know that no other rebind effort
1960          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1961          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1962          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1963          */
1964         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1965         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1966                 struct mm_struct *mm;
1967                 bool migrate;
1968
1969                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1970
1971                 mm = get_task_mm(task);
1972                 if (!mm)
1973                         continue;
1974
1975                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1976
1977                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1978                 if (migrate)
1979                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1980                 else
1981                         mmput(mm);
1982         }
1983         css_task_iter_end(&it);
1984
1985         /*
1986          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1987          * cs->old_mems_allowed.
1988          */
1989         cs->old_mems_allowed = newmems;
1990
1991         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1992         cpuset_being_rebound = NULL;
1993 }
1994
1995 /*
1996  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1997  * @cs: the cpuset to consider
1998  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1999  *
2000  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
2001  * and all its descendants need to be updated.
2002  *
2003  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
2004  *
2005  * Called with cpuset_rwsem held
2006  */
2007 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
2008 {
2009         struct cpuset *cp;
2010         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2011
2012         rcu_read_lock();
2013         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
2014                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
2015
2016                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
2017
2018                 /*
2019                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
2020                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
2021                  */
2022                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
2023                         *new_mems = parent->effective_mems;
2024
2025                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
2026                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
2027                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
2028                         continue;
2029                 }
2030
2031                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
2032                         continue;
2033                 rcu_read_unlock();
2034
2035                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2036                 cp->effective_mems = *new_mems;
2037                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2038
2039                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
2040                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
2041
2042                 update_tasks_nodemask(cp);
2043
2044                 rcu_read_lock();
2045                 css_put(&cp->css);
2046         }
2047         rcu_read_unlock();
2048 }
2049
2050 /*
2051  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
2052  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
2053  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
2054  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
2055  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
2056  * migrate the tasks pages to the new memory.
2057  *
2058  * Call with cpuset_rwsem held. May take callback_lock during call.
2059  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
2060  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
2061  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
2062  */
2063 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
2064                            const char *buf)
2065 {
2066         int retval;
2067
2068         /*
2069          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
2070          * it's read-only
2071          */
2072         if (cs == &top_cpuset) {
2073                 retval = -EACCES;
2074                 goto done;
2075         }
2076
2077         /*
2078          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
2079          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
2080          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
2081          * with tasks have memory.
2082          */
2083         if (!*buf) {
2084                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
2085         } else {
2086                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
2087                 if (retval < 0)
2088                         goto done;
2089
2090                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
2091                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
2092                         retval = -EINVAL;
2093                         goto done;
2094                 }
2095         }
2096
2097         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
2098                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
2099                 goto done;
2100         }
2101         retval = validate_change(cs, trialcs);
2102         if (retval < 0)
2103                 goto done;
2104
2105         check_insane_mems_config(&trialcs->mems_allowed);
2106
2107         spin_lock_irq(&callback_lock);
2108         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
2109         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2110
2111         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
2112         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
2113 done:
2114         return retval;
2115 }
2116
2117 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
2118 {
2119         bool ret;
2120
2121         rcu_read_lock();
2122         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
2123         rcu_read_unlock();
2124
2125         return ret;
2126 }
2127
2128 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
2129 {
2130 #ifdef CONFIG_SMP
2131         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
2132                 return -EINVAL;
2133 #endif
2134
2135         if (val != cs->relax_domain_level) {
2136                 cs->relax_domain_level = val;
2137                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
2138                     is_sched_load_balance(cs))
2139                         rebuild_sched_domains_locked();
2140         }
2141
2142         return 0;
2143 }
2144
2145 /**
2146  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
2147  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
2148  *
2149  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
2150  * function is called with cpuset_rwsem held, cpuset membership stays
2151  * stable.
2152  */
2153 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
2154 {
2155         struct css_task_iter it;
2156         struct task_struct *task;
2157
2158         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2159         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
2160                 cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2161         css_task_iter_end(&it);
2162 }
2163
2164 /*
2165  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
2166  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
2167  * cs:          the cpuset to update
2168  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
2169  *
2170  * Call with cpuset_rwsem held.
2171  */
2172
2173 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
2174                        int turning_on)
2175 {
2176         struct cpuset *trialcs;
2177         int balance_flag_changed;
2178         int spread_flag_changed;
2179         int err;
2180
2181         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2182         if (!trialcs)
2183                 return -ENOMEM;
2184
2185         if (turning_on)
2186                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
2187         else
2188                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
2189
2190         err = validate_change(cs, trialcs);
2191         if (err < 0)
2192                 goto out;
2193
2194         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
2195                                 is_sched_load_balance(trialcs));
2196
2197         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
2198                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
2199
2200         spin_lock_irq(&callback_lock);
2201         cs->flags = trialcs->flags;
2202         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2203
2204         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
2205                 rebuild_sched_domains_locked();
2206
2207         if (spread_flag_changed)
2208                 update_tasks_flags(cs);
2209 out:
2210         free_cpuset(trialcs);
2211         return err;
2212 }
2213
2214 /**
2215  * update_prstate - update partition_root_state
2216  * @cs: the cpuset to update
2217  * @new_prs: new partition root state
2218  * Return: 0 if successful, != 0 if error
2219  *
2220  * Call with cpuset_rwsem held.
2221  */
2222 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
2223 {
2224         int err = PERR_NONE, old_prs = cs->partition_root_state;
2225         bool sched_domain_rebuilt = false;
2226         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2227         struct tmpmasks tmpmask;
2228
2229         if (old_prs == new_prs)
2230                 return 0;
2231
2232         /*
2233          * For a previously invalid partition root, leave it at being
2234          * invalid if new_prs is not "member".
2235          */
2236         if (new_prs && is_prs_invalid(old_prs)) {
2237                 cs->partition_root_state = -new_prs;
2238                 return 0;
2239         }
2240
2241         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2242                 return -ENOMEM;
2243
2244         if (!old_prs) {
2245                 /*
2246                  * Turning on partition root requires setting the
2247                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2248                  * cannot be empty.
2249                  */
2250                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) {
2251                         err = PERR_CPUSEMPTY;
2252                         goto out;
2253                 }
2254
2255                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2256                 if (err) {
2257                         err = PERR_NOTEXCL;
2258                         goto out;
2259                 }
2260
2261                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2262                                                      NULL, &tmpmask);
2263                 if (err) {
2264                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2265                         goto out;
2266                 }
2267
2268                 if (new_prs == PRS_ISOLATED) {
2269                         /*
2270                          * Disable the load balance flag should not return an
2271                          * error unless the system is running out of memory.
2272                          */
2273                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2274                         sched_domain_rebuilt = true;
2275                 }
2276         } else if (old_prs && new_prs) {
2277                 /*
2278                  * A change in load balance state only, no change in cpumasks.
2279                  */
2280                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, (new_prs != PRS_ISOLATED));
2281                 sched_domain_rebuilt = true;
2282                 goto out;       /* Sched domain is rebuilt in update_flag() */
2283         } else {
2284                 /*
2285                  * Switching back to member is always allowed even if it
2286                  * disables child partitions.
2287                  */
2288                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL,
2289                                                &tmpmask);
2290
2291                 /*
2292                  * If there are child partitions, they will all become invalid.
2293                  */
2294                 if (unlikely(cs->nr_subparts_cpus)) {
2295                         spin_lock_irq(&callback_lock);
2296                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
2297                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
2298                         compute_effective_cpumask(cs->effective_cpus, cs, parent);
2299                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2300                 }
2301
2302                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2303                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2304
2305                 if (!is_sched_load_balance(cs)) {
2306                         /* Make sure load balance is on */
2307                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 1);
2308                         sched_domain_rebuilt = true;
2309                 }
2310         }
2311
2312         update_tasks_cpumask(parent);
2313
2314         if (parent->child_ecpus_count)
2315                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2316
2317         if (!sched_domain_rebuilt)
2318                 rebuild_sched_domains_locked();
2319 out:
2320         /*
2321          * Make partition invalid if an error happen
2322          */
2323         if (err)
2324                 new_prs = -new_prs;
2325         spin_lock_irq(&callback_lock);
2326         cs->partition_root_state = new_prs;
2327         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2328         /*
2329          * Update child cpusets, if present.
2330          * Force update if switching back to member.
2331          */
2332         if (!list_empty(&cs->css.children))
2333                 update_cpumasks_hier(cs, &tmpmask, !new_prs);
2334
2335         notify_partition_change(cs, old_prs);
2336         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2337         return 0;
2338 }
2339
2340 /*
2341  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2342  *
2343  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2344  * event frequency meter.  There are four routines:
2345  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2346  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2347  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2348  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2349  *
2350  * A common data structure is passed to each of these routines,
2351  * which is used to keep track of the state required to manage the
2352  * frequency meter and its digital filter.
2353  *
2354  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2355  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2356  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2357  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2358  *
2359  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2360  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2361  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2362  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2363  *
2364  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2365  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2366  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2367  * will be stable.
2368  *
2369  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2370  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2371  *
2372  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2373  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2374  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2375  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2376  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2377  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2378  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2379  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2380  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2381  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2382  * each event.
2383  */
2384
2385 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2386 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2387 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2388 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2389
2390 /* Initialize a frequency meter */
2391 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2392 {
2393         fmp->cnt = 0;
2394         fmp->val = 0;
2395         fmp->time = 0;
2396         spin_lock_init(&fmp->lock);
2397 }
2398
2399 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2400 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2401 {
2402         time64_t now;
2403         u32 ticks;
2404
2405         now = ktime_get_seconds();
2406         ticks = now - fmp->time;
2407
2408         if (ticks == 0)
2409                 return;
2410
2411         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2412         while (ticks-- > 0)
2413                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2414         fmp->time = now;
2415
2416         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2417         fmp->cnt = 0;
2418 }
2419
2420 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2421 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2422 {
2423         spin_lock(&fmp->lock);
2424         fmeter_update(fmp);
2425         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2426         spin_unlock(&fmp->lock);
2427 }
2428
2429 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2430 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2431 {
2432         int val;
2433
2434         spin_lock(&fmp->lock);
2435         fmeter_update(fmp);
2436         val = fmp->val;
2437         spin_unlock(&fmp->lock);
2438         return val;
2439 }
2440
2441 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2442
2443 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_rwsem held */
2444 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2445 {
2446         struct cgroup_subsys_state *css;
2447         struct cpuset *cs;
2448         struct task_struct *task;
2449         int ret;
2450
2451         /* used later by cpuset_attach() */
2452         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2453         cs = css_cs(css);
2454
2455         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2456
2457         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2458         ret = -ENOSPC;
2459         if (!is_in_v2_mode() &&
2460             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2461                 goto out_unlock;
2462
2463         /*
2464          * Task cannot be moved to a cpuset with empty effective cpus.
2465          */
2466         if (cpumask_empty(cs->effective_cpus))
2467                 goto out_unlock;
2468
2469         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2470                 ret = task_can_attach(task, cs->effective_cpus);
2471                 if (ret)
2472                         goto out_unlock;
2473                 ret = security_task_setscheduler(task);
2474                 if (ret)
2475                         goto out_unlock;
2476         }
2477
2478         /*
2479          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2480          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2481          */
2482         cs->attach_in_progress++;
2483         ret = 0;
2484 out_unlock:
2485         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2486         return ret;
2487 }
2488
2489 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2490 {
2491         struct cgroup_subsys_state *css;
2492
2493         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2494
2495         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2496         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2497         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2498 }
2499
2500 /*
2501  * Protected by cpuset_rwsem.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2502  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2503  * allocate from cpuset_init().
2504  */
2505 static cpumask_var_t cpus_attach;
2506
2507 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2508 {
2509         /* static buf protected by cpuset_rwsem */
2510         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2511         struct task_struct *task;
2512         struct task_struct *leader;
2513         struct cgroup_subsys_state *css;
2514         struct cpuset *cs;
2515         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2516         bool cpus_updated, mems_updated;
2517
2518         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2519         cs = css_cs(css);
2520
2521         lockdep_assert_cpus_held();     /* see cgroup_attach_lock() */
2522         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2523         cpus_updated = !cpumask_equal(cs->effective_cpus,
2524                                       oldcs->effective_cpus);
2525         mems_updated = !nodes_equal(cs->effective_mems, oldcs->effective_mems);
2526
2527         /*
2528          * In the default hierarchy, enabling cpuset in the child cgroups
2529          * will trigger a number of cpuset_attach() calls with no change
2530          * in effective cpus and mems. In that case, we can optimize out
2531          * by skipping the task iteration and update.
2532          */
2533         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2534             !cpus_updated && !mems_updated) {
2535                 cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2536                 goto out;
2537         }
2538
2539         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2540
2541         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2542                 if (cs != &top_cpuset)
2543                         guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2544                 else
2545                         cpumask_copy(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task));
2546                 /*
2547                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2548                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2549                  */
2550                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2551
2552                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2553                 cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2554         }
2555
2556         /*
2557          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2558          * sleep and should be moved outside migration path proper. Skip it
2559          * if there is no change in effective_mems and CS_MEMORY_MIGRATE is
2560          * not set.
2561          */
2562         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2563         if (!is_memory_migrate(cs) && !mems_updated)
2564                 goto out;
2565
2566         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2567                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2568
2569                 if (mm) {
2570                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2571
2572                         /*
2573                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2574                          * here, except if this task is being moved
2575                          * automatically due to hotplug.  In that case
2576                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2577                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2578                          * migrate mm from.
2579                          */
2580                         if (is_memory_migrate(cs))
2581                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2582                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2583                         else
2584                                 mmput(mm);
2585                 }
2586         }
2587
2588 out:
2589         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2590
2591         cs->attach_in_progress--;
2592         if (!cs->attach_in_progress)
2593                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2594
2595         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2596 }
2597
2598 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2599
2600 typedef enum {
2601         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2602         FILE_CPULIST,
2603         FILE_MEMLIST,
2604         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2605         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2606         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2607         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2608         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2609         FILE_MEM_HARDWALL,
2610         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2611         FILE_PARTITION_ROOT,
2612         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2613         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2614         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2615         FILE_SPREAD_PAGE,
2616         FILE_SPREAD_SLAB,
2617 } cpuset_filetype_t;
2618
2619 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2620                             u64 val)
2621 {
2622         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2623         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2624         int retval = 0;
2625
2626         cpus_read_lock();
2627         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2628         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2629                 retval = -ENODEV;
2630                 goto out_unlock;
2631         }
2632
2633         switch (type) {
2634         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2635                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2636                 break;
2637         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2638                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2639                 break;
2640         case FILE_MEM_HARDWALL:
2641                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2642                 break;
2643         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2644                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2645                 break;
2646         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2647                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2648                 break;
2649         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2650                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2651                 break;
2652         case FILE_SPREAD_PAGE:
2653                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2654                 break;
2655         case FILE_SPREAD_SLAB:
2656                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2657                 break;
2658         default:
2659                 retval = -EINVAL;
2660                 break;
2661         }
2662 out_unlock:
2663         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2664         cpus_read_unlock();
2665         return retval;
2666 }
2667
2668 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2669                             s64 val)
2670 {
2671         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2672         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2673         int retval = -ENODEV;
2674
2675         cpus_read_lock();
2676         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2677         if (!is_cpuset_online(cs))
2678                 goto out_unlock;
2679
2680         switch (type) {
2681         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2682                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2683                 break;
2684         default:
2685                 retval = -EINVAL;
2686                 break;
2687         }
2688 out_unlock:
2689         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2690         cpus_read_unlock();
2691         return retval;
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2696  */
2697 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2698                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2699 {
2700         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2701         struct cpuset *trialcs;
2702         int retval = -ENODEV;
2703
2704         buf = strstrip(buf);
2705
2706         /*
2707          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2708          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2709          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2710          * which can execute.
2711          *
2712          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2713          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2714          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2715          * after execution capability is restored.
2716          *
2717          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2718          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2719          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2720          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2721          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2722          * grabbing cpuset_rwsem anyway.  This only happens on the legacy
2723          * hierarchies.
2724          */
2725         css_get(&cs->css);
2726         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2727         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2728
2729         cpus_read_lock();
2730         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2731         if (!is_cpuset_online(cs))
2732                 goto out_unlock;
2733
2734         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2735         if (!trialcs) {
2736                 retval = -ENOMEM;
2737                 goto out_unlock;
2738         }
2739
2740         switch (of_cft(of)->private) {
2741         case FILE_CPULIST:
2742                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2743                 break;
2744         case FILE_MEMLIST:
2745                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2746                 break;
2747         default:
2748                 retval = -EINVAL;
2749                 break;
2750         }
2751
2752         free_cpuset(trialcs);
2753 out_unlock:
2754         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2755         cpus_read_unlock();
2756         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2757         css_put(&cs->css);
2758         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2759         return retval ?: nbytes;
2760 }
2761
2762 /*
2763  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2764  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2765  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2766  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2767  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2768  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2769  */
2770 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2771 {
2772         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2773         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2774         int ret = 0;
2775
2776         spin_lock_irq(&callback_lock);
2777
2778         switch (type) {
2779         case FILE_CPULIST:
2780                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2781                 break;
2782         case FILE_MEMLIST:
2783                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2784                 break;
2785         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2786                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2787                 break;
2788         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2789                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2790                 break;
2791         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2792                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2793                 break;
2794         default:
2795                 ret = -EINVAL;
2796         }
2797
2798         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2799         return ret;
2800 }
2801
2802 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2803 {
2804         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2805         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2806         switch (type) {
2807         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2808                 return is_cpu_exclusive(cs);
2809         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2810                 return is_mem_exclusive(cs);
2811         case FILE_MEM_HARDWALL:
2812                 return is_mem_hardwall(cs);
2813         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2814                 return is_sched_load_balance(cs);
2815         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2816                 return is_memory_migrate(cs);
2817         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2818                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2819         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2820                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2821         case FILE_SPREAD_PAGE:
2822                 return is_spread_page(cs);
2823         case FILE_SPREAD_SLAB:
2824                 return is_spread_slab(cs);
2825         default:
2826                 BUG();
2827         }
2828
2829         /* Unreachable but makes gcc happy */
2830         return 0;
2831 }
2832
2833 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2834 {
2835         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2836         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2837         switch (type) {
2838         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2839                 return cs->relax_domain_level;
2840         default:
2841                 BUG();
2842         }
2843
2844         /* Unreachable but makes gcc happy */
2845         return 0;
2846 }
2847
2848 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2849 {
2850         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2851         const char *err, *type = NULL;
2852
2853         switch (cs->partition_root_state) {
2854         case PRS_ROOT:
2855                 seq_puts(seq, "root\n");
2856                 break;
2857         case PRS_ISOLATED:
2858                 seq_puts(seq, "isolated\n");
2859                 break;
2860         case PRS_MEMBER:
2861                 seq_puts(seq, "member\n");
2862                 break;
2863         case PRS_INVALID_ROOT:
2864                 type = "root";
2865                 fallthrough;
2866         case PRS_INVALID_ISOLATED:
2867                 if (!type)
2868                         type = "isolated";
2869                 err = perr_strings[READ_ONCE(cs->prs_err)];
2870                 if (err)
2871                         seq_printf(seq, "%s invalid (%s)\n", type, err);
2872                 else
2873                         seq_printf(seq, "%s invalid\n", type);
2874                 break;
2875         }
2876         return 0;
2877 }
2878
2879 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2880                                      size_t nbytes, loff_t off)
2881 {
2882         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2883         int val;
2884         int retval = -ENODEV;
2885
2886         buf = strstrip(buf);
2887
2888         /*
2889          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2890          */
2891         if (!strcmp(buf, "root"))
2892                 val = PRS_ROOT;
2893         else if (!strcmp(buf, "member"))
2894                 val = PRS_MEMBER;
2895         else if (!strcmp(buf, "isolated"))
2896                 val = PRS_ISOLATED;
2897         else
2898                 return -EINVAL;
2899
2900         css_get(&cs->css);
2901         cpus_read_lock();
2902         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2903         if (!is_cpuset_online(cs))
2904                 goto out_unlock;
2905
2906         retval = update_prstate(cs, val);
2907 out_unlock:
2908         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2909         cpus_read_unlock();
2910         css_put(&cs->css);
2911         return retval ?: nbytes;
2912 }
2913
2914 /*
2915  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2916  */
2917
2918 static struct cftype legacy_files[] = {
2919         {
2920                 .name = "cpus",
2921                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2922                 .write = cpuset_write_resmask,
2923                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2924                 .private = FILE_CPULIST,
2925         },
2926
2927         {
2928                 .name = "mems",
2929                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2930                 .write = cpuset_write_resmask,
2931                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2932                 .private = FILE_MEMLIST,
2933         },
2934
2935         {
2936                 .name = "effective_cpus",
2937                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2938                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2939         },
2940
2941         {
2942                 .name = "effective_mems",
2943                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2944                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2945         },
2946
2947         {
2948                 .name = "cpu_exclusive",
2949                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2950                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2951                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2952         },
2953
2954         {
2955                 .name = "mem_exclusive",
2956                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2957                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2958                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2959         },
2960
2961         {
2962                 .name = "mem_hardwall",
2963                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2964                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2965                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2966         },
2967
2968         {
2969                 .name = "sched_load_balance",
2970                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2971                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2972                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2973         },
2974
2975         {
2976                 .name = "sched_relax_domain_level",
2977                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2978                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2979                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2980         },
2981
2982         {
2983                 .name = "memory_migrate",
2984                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2985                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2986                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2987         },
2988
2989         {
2990                 .name = "memory_pressure",
2991                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2992                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2993         },
2994
2995         {
2996                 .name = "memory_spread_page",
2997                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2998                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2999                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
3000         },
3001
3002         {
3003                 .name = "memory_spread_slab",
3004                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3005                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3006                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
3007         },
3008
3009         {
3010                 .name = "memory_pressure_enabled",
3011                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3012                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3013                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3014                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
3015         },
3016
3017         { }     /* terminate */
3018 };
3019
3020 /*
3021  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
3022  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
3023  */
3024 static struct cftype dfl_files[] = {
3025         {
3026                 .name = "cpus",
3027                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3028                 .write = cpuset_write_resmask,
3029                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3030                 .private = FILE_CPULIST,
3031                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3032         },
3033
3034         {
3035                 .name = "mems",
3036                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3037                 .write = cpuset_write_resmask,
3038                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3039                 .private = FILE_MEMLIST,
3040                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3041         },
3042
3043         {
3044                 .name = "cpus.effective",
3045                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3046                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3047         },
3048
3049         {
3050                 .name = "mems.effective",
3051                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3052                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3053         },
3054
3055         {
3056                 .name = "cpus.partition",
3057                 .seq_show = sched_partition_show,
3058                 .write = sched_partition_write,
3059                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
3060                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3061                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
3062         },
3063
3064         {
3065                 .name = "cpus.subpartitions",
3066                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3067                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
3068                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
3069         },
3070
3071         { }     /* terminate */
3072 };
3073
3074
3075 /**
3076  * cpuset_css_alloc - Allocate a cpuset css
3077  * @parent_css: Parent css of the control group that the new cpuset will be
3078  *              part of
3079  * Return: cpuset css on success, -ENOMEM on failure.
3080  *
3081  * Allocate and initialize a new cpuset css, for non-NULL @parent_css, return
3082  * top cpuset css otherwise.
3083  */
3084 static struct cgroup_subsys_state *
3085 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
3086 {
3087         struct cpuset *cs;
3088
3089         if (!parent_css)
3090                 return &top_cpuset.css;
3091
3092         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
3093         if (!cs)
3094                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3095
3096         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
3097                 kfree(cs);
3098                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3099         }
3100
3101         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
3102         nodes_clear(cs->mems_allowed);
3103         nodes_clear(cs->effective_mems);
3104         fmeter_init(&cs->fmeter);
3105         cs->relax_domain_level = -1;
3106
3107         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
3108         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
3109                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
3110
3111         return &cs->css;
3112 }
3113
3114 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
3115 {
3116         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3117         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3118         struct cpuset *tmp_cs;
3119         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3120
3121         if (!parent)
3122                 return 0;
3123
3124         cpus_read_lock();
3125         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3126
3127         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3128         if (is_spread_page(parent))
3129                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
3130         if (is_spread_slab(parent))
3131                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
3132
3133         cpuset_inc();
3134
3135         spin_lock_irq(&callback_lock);
3136         if (is_in_v2_mode()) {
3137                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
3138                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
3139                 cs->use_parent_ecpus = true;
3140                 parent->child_ecpus_count++;
3141         }
3142         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3143
3144         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
3145                 goto out_unlock;
3146
3147         /*
3148          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
3149          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
3150          * historical reasons - the flag may be specified during mount.
3151          *
3152          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
3153          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
3154          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
3155          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
3156          * users who wish to allow that scenario, then this could be
3157          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
3158          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
3159          */
3160         rcu_read_lock();
3161         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
3162                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
3163                         rcu_read_unlock();
3164                         goto out_unlock;
3165                 }
3166         }
3167         rcu_read_unlock();
3168
3169         spin_lock_irq(&callback_lock);
3170         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
3171         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
3172         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
3173         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
3174         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3175 out_unlock:
3176         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3177         cpus_read_unlock();
3178         return 0;
3179 }
3180
3181 /*
3182  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
3183  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
3184  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
3185  * in the default hierarchy where only changes in partition
3186  * will cause repartitioning.
3187  *
3188  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
3189  * turning 'sched.partition" off.
3190  */
3191
3192 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
3193 {
3194         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3195
3196         cpus_read_lock();
3197         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3198
3199         if (is_partition_valid(cs))
3200                 update_prstate(cs, 0);
3201
3202         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
3203             is_sched_load_balance(cs))
3204                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
3205
3206         if (cs->use_parent_ecpus) {
3207                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3208
3209                 cs->use_parent_ecpus = false;
3210                 parent->child_ecpus_count--;
3211         }
3212
3213         cpuset_dec();
3214         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3215
3216         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3217         cpus_read_unlock();
3218 }
3219
3220 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
3221 {
3222         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3223
3224         free_cpuset(cs);
3225 }
3226
3227 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
3228 {
3229         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3230         spin_lock_irq(&callback_lock);
3231
3232         if (is_in_v2_mode()) {
3233                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
3234                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
3235         } else {
3236                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
3237                              top_cpuset.effective_cpus);
3238                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
3239         }
3240
3241         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3242         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3243 }
3244
3245 /*
3246  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
3247  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
3248  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
3249  */
3250 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
3251 {
3252         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
3253                 return;
3254
3255         set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
3256         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
3257 }
3258
3259 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
3260         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
3261         .css_online     = cpuset_css_online,
3262         .css_offline    = cpuset_css_offline,
3263         .css_free       = cpuset_css_free,
3264         .can_attach     = cpuset_can_attach,
3265         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
3266         .attach         = cpuset_attach,
3267         .post_attach    = cpuset_post_attach,
3268         .bind           = cpuset_bind,
3269         .fork           = cpuset_fork,
3270         .legacy_cftypes = legacy_files,
3271         .dfl_cftypes    = dfl_files,
3272         .early_init     = true,
3273         .threaded       = true,
3274 };
3275
3276 /**
3277  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
3278  *
3279  * Description: Initialize top_cpuset
3280  **/
3281
3282 int __init cpuset_init(void)
3283 {
3284         BUG_ON(percpu_init_rwsem(&cpuset_rwsem));
3285
3286         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
3287         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
3288         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
3289
3290         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
3291         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
3292         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
3293         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
3294
3295         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
3296         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
3297         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
3298
3299         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
3300
3301         return 0;
3302 }
3303
3304 /*
3305  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
3306  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
3307  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
3308  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
3309  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
3310  */
3311 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
3312 {
3313         struct cpuset *parent;
3314
3315         /*
3316          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
3317          * has online cpus, so can't be empty).
3318          */
3319         parent = parent_cs(cs);
3320         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3321                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3322                 parent = parent_cs(parent);
3323
3324         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3325                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3326                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3327                 pr_cont("\n");
3328         }
3329 }
3330
3331 static void
3332 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3333                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3334                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3335 {
3336         bool is_empty;
3337
3338         spin_lock_irq(&callback_lock);
3339         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3340         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3341         cs->mems_allowed = *new_mems;
3342         cs->effective_mems = *new_mems;
3343         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3344
3345         /*
3346          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3347          * as the tasks will be migrated to an ancestor.
3348          */
3349         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3350                 update_tasks_cpumask(cs);
3351         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3352                 update_tasks_nodemask(cs);
3353
3354         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3355                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3356
3357         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3358
3359         /*
3360          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3361          * This is full cgroup operation which will also call back into
3362          * cpuset. Should be done outside any lock.
3363          */
3364         if (is_empty)
3365                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3366
3367         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3368 }
3369
3370 static void
3371 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3372                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3373                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3374 {
3375         /* A partition root is allowed to have empty effective cpus */
3376         if (cpumask_empty(new_cpus) && !is_partition_valid(cs))
3377                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3378         if (nodes_empty(*new_mems))
3379                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3380
3381         spin_lock_irq(&callback_lock);
3382         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3383         cs->effective_mems = *new_mems;
3384         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3385
3386         if (cpus_updated)
3387                 update_tasks_cpumask(cs);
3388         if (mems_updated)
3389                 update_tasks_nodemask(cs);
3390 }
3391
3392 static bool force_rebuild;
3393
3394 void cpuset_force_rebuild(void)
3395 {
3396         force_rebuild = true;
3397 }
3398
3399 /**
3400  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3401  * @cs: cpuset in interest
3402  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3403  *
3404  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3405  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3406  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3407  */
3408 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3409 {
3410         static cpumask_t new_cpus;
3411         static nodemask_t new_mems;
3412         bool cpus_updated;
3413         bool mems_updated;
3414         struct cpuset *parent;
3415 retry:
3416         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3417
3418         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3419
3420         /*
3421          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3422          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3423          */
3424         if (cs->attach_in_progress) {
3425                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3426                 goto retry;
3427         }
3428
3429         parent = parent_cs(cs);
3430         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3431         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3432
3433         if (cs->nr_subparts_cpus)
3434                 /*
3435                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3436                  * do not show up in effective_cpus.
3437                  */
3438                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3439
3440         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3441                 goto update_tasks;
3442
3443         /*
3444          * In the unlikely event that a partition root has empty
3445          * effective_cpus with tasks, we will have to invalidate child
3446          * partitions, if present, by setting nr_subparts_cpus to 0 to
3447          * reclaim their cpus.
3448          */
3449         if (cs->nr_subparts_cpus && is_partition_valid(cs) &&
3450             cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)) {
3451                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3452                 cs->nr_subparts_cpus = 0;
3453                 cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3454                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3455                 compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3456         }
3457
3458         /*
3459          * Force the partition to become invalid if either one of
3460          * the following conditions hold:
3461          * 1) empty effective cpus but not valid empty partition.
3462          * 2) parent is invalid or doesn't grant any cpus to child
3463          *    partitions.
3464          */
3465         if (is_partition_valid(cs) && (!parent->nr_subparts_cpus ||
3466            (cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)))) {
3467                 int old_prs, parent_prs;
3468
3469                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL, tmp);
3470                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3471                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3472                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3473                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3474                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3475                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3476                 }
3477
3478                 old_prs = cs->partition_root_state;
3479                 parent_prs = parent->partition_root_state;
3480                 if (is_partition_valid(cs)) {
3481                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3482                         make_partition_invalid(cs);
3483                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3484                         if (is_prs_invalid(parent_prs))
3485                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_INVPARENT);
3486                         else if (!parent_prs)
3487                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NOTPART);
3488                         else
3489                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_HOTPLUG);
3490                         notify_partition_change(cs, old_prs);
3491                 }
3492                 cpuset_force_rebuild();
3493         }
3494
3495         /*
3496          * On the other hand, an invalid partition root may be transitioned
3497          * back to a regular one.
3498          */
3499         else if (is_partition_valid(parent) && is_partition_invalid(cs)) {
3500                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp);
3501                 if (is_partition_valid(cs))
3502                         cpuset_force_rebuild();
3503         }
3504
3505 update_tasks:
3506         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3507         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3508
3509         if (mems_updated)
3510                 check_insane_mems_config(&new_mems);
3511
3512         if (is_in_v2_mode())
3513                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3514                                      cpus_updated, mems_updated);
3515         else
3516                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3517                                             cpus_updated, mems_updated);
3518
3519         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3520 }
3521
3522 /**
3523  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3524  *
3525  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3526  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3527  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3528  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3529  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3530  *
3531  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3532  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3533  * all descendants.
3534  *
3535  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3536  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3537  */
3538 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3539 {
3540         static cpumask_t new_cpus;
3541         static nodemask_t new_mems;
3542         bool cpus_updated, mems_updated;
3543         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3544         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3545
3546         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3547                 ptmp = &tmp;
3548
3549         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3550
3551         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3552         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3553         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3554
3555         /*
3556          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3557          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3558          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3559          */
3560         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3561         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3562
3563         /*
3564          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3565          * we assumed that cpus are updated.
3566          */
3567         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3568                 cpus_updated = true;
3569
3570         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3571         if (cpus_updated) {
3572                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3573                 if (!on_dfl)
3574                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3575                 /*
3576                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3577                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3578                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3579                  * fight for the CPUs again.
3580                  */
3581                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3582                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3583                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3584                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3585                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3586                         } else {
3587                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3588                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3589                         }
3590                 }
3591                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3592                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3593                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3594         }
3595
3596         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3597         if (mems_updated) {
3598                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3599                 if (!on_dfl)
3600                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3601                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3602                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3603                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3604         }
3605
3606         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3607
3608         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3609         if (cpus_updated || mems_updated) {
3610                 struct cpuset *cs;
3611                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3612
3613                 rcu_read_lock();
3614                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3615                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3616                                 continue;
3617                         rcu_read_unlock();
3618
3619                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3620
3621                         rcu_read_lock();
3622                         css_put(&cs->css);
3623                 }
3624                 rcu_read_unlock();
3625         }
3626
3627         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3628         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3629                 force_rebuild = false;
3630                 rebuild_sched_domains();
3631         }
3632
3633         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3634 }
3635
3636 void cpuset_update_active_cpus(void)
3637 {
3638         /*
3639          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3640          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3641          * to a work item to avoid reverse locking order.
3642          */
3643         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3644 }
3645
3646 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3647 {
3648         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3649 }
3650
3651 /*
3652  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3653  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3654  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3655  */
3656 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3657                                 unsigned long action, void *arg)
3658 {
3659         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3660         return NOTIFY_OK;
3661 }
3662
3663 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3664         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3665         .priority = 10,         /* ??! */
3666 };
3667
3668 /**
3669  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3670  *
3671  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3672  */
3673 void __init cpuset_init_smp(void)
3674 {
3675         /*
3676          * cpus_allowd/mems_allowed set to v2 values in the initial
3677          * cpuset_bind() call will be reset to v1 values in another
3678          * cpuset_bind() call when v1 cpuset is mounted.
3679          */
3680         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3681
3682         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3683         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3684
3685         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3686
3687         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3688         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3689 }
3690
3691 /**
3692  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3693  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3694  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3695  *
3696  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3697  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3698  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3699  * tasks cpuset.
3700  **/
3701
3702 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3703 {
3704         unsigned long flags;
3705
3706         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3707         guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3708         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3709 }
3710
3711 /**
3712  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3713  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3714  *
3715  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3716  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3717  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3718  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3719  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3720  * _every_ other avenue has been traveled.
3721  *
3722  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3723  **/
3724
3725 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3726 {
3727         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3728         const struct cpumask *cs_mask;
3729         bool changed = false;
3730
3731         rcu_read_lock();
3732         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3733         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3734                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3735                 changed = true;
3736         }
3737         rcu_read_unlock();
3738
3739         /*
3740          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3741          *
3742          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3743          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3744          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3745          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3746          * which takes task_rq_lock().
3747          *
3748          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3749          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3750          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3751          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3752          *
3753          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3754          * if required.
3755          */
3756         return changed;
3757 }
3758
3759 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3760 {
3761         nodes_setall(current->mems_allowed);
3762 }
3763
3764 /**
3765  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3766  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3767  *
3768  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3769  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3770  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3771  * tasks cpuset.
3772  **/
3773
3774 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3775 {
3776         nodemask_t mask;
3777         unsigned long flags;
3778
3779         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3780         rcu_read_lock();
3781         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3782         rcu_read_unlock();
3783         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3784
3785         return mask;
3786 }
3787
3788 /**
3789  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3790  * @nodemask: the nodemask to be checked
3791  *
3792  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3793  */
3794 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3795 {
3796         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3797 }
3798
3799 /*
3800  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3801  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3802  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3803  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3804  */
3805 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3806 {
3807         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3808                 cs = parent_cs(cs);
3809         return cs;
3810 }
3811
3812 /*
3813  * __cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3814  * @node: is this an allowed node?
3815  * @gfp_mask: memory allocation flags
3816  *
3817  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3818  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3819  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3820  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3821  * Otherwise, no.
3822  *
3823  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3824  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3825  * unless the task has been OOM killed.
3826  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3827  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3828  *
3829  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3830  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3831  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3832  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3833  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3834  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3835  *
3836  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3837  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3838  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3839  * in interrupt, of course).
3840  *
3841  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3842  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3843  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3844  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3845  * affect that:
3846  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3847  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3848  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3849  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3850  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3851  */
3852 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3853 {
3854         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3855         bool allowed;                   /* is allocation in zone z allowed? */
3856         unsigned long flags;
3857
3858         if (in_interrupt())
3859                 return true;
3860         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3861                 return true;
3862         /*
3863          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3864          * been OOM killed to get memory anywhere.
3865          */
3866         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3867                 return true;
3868         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3869                 return false;
3870
3871         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3872                 return true;
3873
3874         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3875         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3876
3877         rcu_read_lock();
3878         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3879         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3880         rcu_read_unlock();
3881
3882         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3883         return allowed;
3884 }
3885
3886 /**
3887  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3888  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3889  *
3890  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3891  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3892  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3893  * to determine on which node to start looking, as it will for
3894  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3895  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3896  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3897  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3898  *
3899  * We don't have to worry about the returned node being offline
3900  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3901  *
3902  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3903  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3904  * should not be possible for the following code to return an
3905  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3906  * is not returning the node where the allocation must be, only
3907  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3908  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3909  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3910  * See kmem_cache_alloc_node().
3911  */
3912
3913 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3914 {
3915         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3916 }
3917
3918 int cpuset_mem_spread_node(void)
3919 {
3920         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3921                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3922                         node_random(&current->mems_allowed);
3923
3924         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3925 }
3926
3927 int cpuset_slab_spread_node(void)
3928 {
3929         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3930                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3931                         node_random(&current->mems_allowed);
3932
3933         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3934 }
3935
3936 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3937
3938 /**
3939  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3940  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3941  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3942  *
3943  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3944  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3945  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3946  * to the other.
3947  **/
3948
3949 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3950                                    const struct task_struct *tsk2)
3951 {
3952         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3953 }
3954
3955 /**
3956  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3957  *
3958  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3959  * mems_allowed to the kernel log.
3960  */
3961 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3962 {
3963         struct cgroup *cgrp;
3964
3965         rcu_read_lock();
3966
3967         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3968         pr_cont(",cpuset=");
3969         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3970         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3971                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3972
3973         rcu_read_unlock();
3974 }
3975
3976 /*
3977  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3978  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3979  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3980  */
3981
3982 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3983
3984 /*
3985  * __cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3986  *
3987  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3988  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3989  *
3990  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3991  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3992  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3993  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3994  * or writing dirty pages.
3995  *
3996  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3997  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3998  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3999  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
4000  */
4001
4002 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
4003 {
4004         rcu_read_lock();
4005         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
4006         rcu_read_unlock();
4007 }
4008
4009 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
4010 /*
4011  * proc_cpuset_show()
4012  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
4013  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
4014  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
4015  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
4016  *    and we take cpuset_rwsem, keeping cpuset_attach() from changing it
4017  *    anyway.
4018  */
4019 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
4020                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
4021 {
4022         char *buf;
4023         struct cgroup_subsys_state *css;
4024         int retval;
4025
4026         retval = -ENOMEM;
4027         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
4028         if (!buf)
4029                 goto out;
4030
4031         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
4032         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
4033                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
4034         css_put(css);
4035         if (retval >= PATH_MAX)
4036                 retval = -ENAMETOOLONG;
4037         if (retval < 0)
4038                 goto out_free;
4039         seq_puts(m, buf);
4040         seq_putc(m, '\n');
4041         retval = 0;
4042 out_free:
4043         kfree(buf);
4044 out:
4045         return retval;
4046 }
4047 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
4048
4049 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
4050 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
4051 {
4052         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
4053                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4054         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
4055                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4056 }