nvme-pci: Free tagset if no IO queues
[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/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/fs_context.h>
43 #include <linux/namei.h>
44 #include <linux/pagemap.h>
45 #include <linux/proc_fs.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/sched/deadline.h>
49 #include <linux/sched/mm.h>
50 #include <linux/sched/task.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/security.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/stat.h>
56 #include <linux/string.h>
57 #include <linux/time.h>
58 #include <linux/time64.h>
59 #include <linux/backing-dev.h>
60 #include <linux/sort.h>
61 #include <linux/oom.h>
62 #include <linux/sched/isolation.h>
63 #include <linux/uaccess.h>
64 #include <linux/atomic.h>
65 #include <linux/mutex.h>
66 #include <linux/cgroup.h>
67 #include <linux/wait.h>
68
69 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
70 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85
86         /*
87          * On default hierarchy:
88          *
89          * The user-configured masks can only be changed by writing to
90          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
91          * parent masks.
92          *
93          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
94          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
95          * changed or hotplug happens.
96          *
97          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
98          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
99          *
100          *
101          * On legacy hierachy:
102          *
103          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
104          */
105
106         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
107         cpumask_var_t cpus_allowed;
108         nodemask_t mems_allowed;
109
110         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
111         cpumask_var_t effective_cpus;
112         nodemask_t effective_mems;
113
114         /*
115          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
116          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
117          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
118          *
119          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
120          * may have offlined ones.
121          */
122         cpumask_var_t subparts_cpus;
123
124         /*
125          * This is old Memory Nodes tasks took on.
126          *
127          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
128          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
129          *   task is moved into it.
130          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
131          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
132          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
133          */
134         nodemask_t old_mems_allowed;
135
136         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
137
138         /*
139          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
140          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
141          */
142         int attach_in_progress;
143
144         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
145         int pn;
146
147         /* for custom sched domain */
148         int relax_domain_level;
149
150         /* number of CPUs in subparts_cpus */
151         int nr_subparts_cpus;
152
153         /* partition root state */
154         int partition_root_state;
155
156         /*
157          * Default hierarchy only:
158          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
159          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
160          */
161         int use_parent_ecpus;
162         int child_ecpus_count;
163 };
164
165 /*
166  * Partition root states:
167  *
168  *   0 - not a partition root
169  *
170  *   1 - partition root
171  *
172  *  -1 - invalid partition root
173  *       None of the cpus in cpus_allowed can be put into the parent's
174  *       subparts_cpus. In this case, the cpuset is not a real partition
175  *       root anymore.  However, the CPU_EXCLUSIVE bit will still be set
176  *       and the cpuset can be restored back to a partition root if the
177  *       parent cpuset can give more CPUs back to this child cpuset.
178  */
179 #define PRS_DISABLED            0
180 #define PRS_ENABLED             1
181 #define PRS_ERROR               -1
182
183 /*
184  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
185  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
186  */
187 struct tmpmasks {
188         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
189         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
190 };
191
192 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
193 {
194         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
195 }
196
197 /* Retrieve the cpuset for a task */
198 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
199 {
200         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
201 }
202
203 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
204 {
205         return css_cs(cs->css.parent);
206 }
207
208 /* bits in struct cpuset flags field */
209 typedef enum {
210         CS_ONLINE,
211         CS_CPU_EXCLUSIVE,
212         CS_MEM_EXCLUSIVE,
213         CS_MEM_HARDWALL,
214         CS_MEMORY_MIGRATE,
215         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
216         CS_SPREAD_PAGE,
217         CS_SPREAD_SLAB,
218 } cpuset_flagbits_t;
219
220 /* convenient tests for these bits */
221 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
222 {
223         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
224 }
225
226 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
227 {
228         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
229 }
230
231 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
232 {
233         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
234 }
235
236 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
237 {
238         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
239 }
240
241 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
242 {
243         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
244 }
245
246 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
247 {
248         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
249 }
250
251 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
252 {
253         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
254 }
255
256 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
257 {
258         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
259 }
260
261 static inline int is_partition_root(const struct cpuset *cs)
262 {
263         return cs->partition_root_state > 0;
264 }
265
266 static struct cpuset top_cpuset = {
267         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
268                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
269         .partition_root_state = PRS_ENABLED,
270 };
271
272 /**
273  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
274  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
275  * @pos_css: used for iteration
276  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
277  *
278  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
279  * with RCU read locked.
280  */
281 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
282         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
283                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
284
285 /**
286  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
287  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
288  * @pos_css: used for iteration
289  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
290  *
291  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
292  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
293  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
294  * iteration and the first node to be visited.
295  */
296 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
297         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
298                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
299
300 /*
301  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
302  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
303  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
304  * comment.
305  *
306  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
307  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
308  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
309  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
310  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
311  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
312  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
313  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
314  * everyone else.
315  *
316  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
317  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
318  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
319  * __alloc_pages().
320  *
321  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
322  * access to cpusets.
323  *
324  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
325  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
326  * them.
327  *
328  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
329  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
330  * cpumasks and nodemasks.
331  *
332  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
333  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
334  */
335
336 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(cpuset_rwsem);
337
338 void cpuset_read_lock(void)
339 {
340         percpu_down_read(&cpuset_rwsem);
341 }
342
343 void cpuset_read_unlock(void)
344 {
345         percpu_up_read(&cpuset_rwsem);
346 }
347
348 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
349
350 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
351
352 /*
353  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
354  */
355 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
356 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
357
358 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
359
360 /*
361  * Cgroup v2 behavior is used when on default hierarchy or the
362  * cgroup_v2_mode flag is set.
363  */
364 static inline bool is_in_v2_mode(void)
365 {
366         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
367               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
368 }
369
370 /*
371  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
372  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
373  * until we find one that does have some online cpus.
374  *
375  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
376  * of cpu_online_mask.
377  *
378  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
379  */
380 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
381 {
382         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask)) {
383                 cs = parent_cs(cs);
384                 if (unlikely(!cs)) {
385                         /*
386                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
387                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
388                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
389                          * cpuset's effective_cpus is on its way to to be
390                          * identical to cpu_online_mask.
391                          */
392                         cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
393                         return;
394                 }
395         }
396         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
397 }
398
399 /*
400  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
401  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
402  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
403  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
404  *
405  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
406  * of node_states[N_MEMORY].
407  *
408  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
409  */
410 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
411 {
412         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
413                 cs = parent_cs(cs);
414         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
415 }
416
417 /*
418  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
419  *
420  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
421  */
422 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
423                                         struct task_struct *tsk)
424 {
425         if (is_spread_page(cs))
426                 task_set_spread_page(tsk);
427         else
428                 task_clear_spread_page(tsk);
429
430         if (is_spread_slab(cs))
431                 task_set_spread_slab(tsk);
432         else
433                 task_clear_spread_slab(tsk);
434 }
435
436 /*
437  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
438  *
439  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
440  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
441  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
442  */
443
444 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
445 {
446         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
447                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
448                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
449                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
450 }
451
452 /**
453  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
454  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
455  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
456  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
457  *
458  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
459  */
460 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
461 {
462         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
463
464         if (cs) {
465                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
466                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
467                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
468         } else {
469                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
470                 pmask2 = &tmp->addmask;
471                 pmask3 = &tmp->delmask;
472         }
473
474         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
475                 return -ENOMEM;
476
477         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
478                 goto free_one;
479
480         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
481                 goto free_two;
482
483         return 0;
484
485 free_two:
486         free_cpumask_var(*pmask2);
487 free_one:
488         free_cpumask_var(*pmask1);
489         return -ENOMEM;
490 }
491
492 /**
493  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
494  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
495  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
496  */
497 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
498 {
499         if (cs) {
500                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
501                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
502                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
503         }
504         if (tmp) {
505                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
506                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
507                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
508         }
509 }
510
511 /**
512  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
513  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
514  */
515 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
516 {
517         struct cpuset *trial;
518
519         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
520         if (!trial)
521                 return NULL;
522
523         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
524                 kfree(trial);
525                 return NULL;
526         }
527
528         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
529         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
530         return trial;
531 }
532
533 /**
534  * free_cpuset - free the cpuset
535  * @cs: the cpuset to be freed
536  */
537 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
538 {
539         free_cpumasks(cs, NULL);
540         kfree(cs);
541 }
542
543 /*
544  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
545  *                     follows the structural rules for cpusets.
546  *
547  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
548  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
549  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
550  * cpuset_mutex held.
551  *
552  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
553  * such as list traversal that depend on the actual address of the
554  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
555  *
556  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
557  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
558  * or flags changed to new, trial values.
559  *
560  * Return 0 if valid, -errno if not.
561  */
562
563 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
564 {
565         struct cgroup_subsys_state *css;
566         struct cpuset *c, *par;
567         int ret;
568
569         rcu_read_lock();
570
571         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
572         ret = -EBUSY;
573         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
574                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
575                         goto out;
576
577         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
578         ret = 0;
579         if (cur == &top_cpuset)
580                 goto out;
581
582         par = parent_cs(cur);
583
584         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
585         ret = -EACCES;
586         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
587                 goto out;
588
589         /*
590          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
591          * overlap
592          */
593         ret = -EINVAL;
594         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
595                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
596                     c != cur &&
597                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
598                         goto out;
599                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
600                     c != cur &&
601                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
602                         goto out;
603         }
604
605         /*
606          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
607          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
608          */
609         ret = -ENOSPC;
610         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
611                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
612                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
613                         goto out;
614                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
615                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
616                         goto out;
617         }
618
619         /*
620          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
621          * tasks.
622          */
623         ret = -EBUSY;
624         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
625             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
626                                        trial->cpus_allowed))
627                 goto out;
628
629         ret = 0;
630 out:
631         rcu_read_unlock();
632         return ret;
633 }
634
635 #ifdef CONFIG_SMP
636 /*
637  * Helper routine for generate_sched_domains().
638  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
639  */
640 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
641 {
642         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
643 }
644
645 static void
646 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
647 {
648         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
649                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
650         return;
651 }
652
653 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
654                                     struct cpuset *root_cs)
655 {
656         struct cpuset *cp;
657         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
658
659         rcu_read_lock();
660         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
661                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
662                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
663                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
664                         continue;
665                 }
666
667                 if (is_sched_load_balance(cp))
668                         update_domain_attr(dattr, cp);
669         }
670         rcu_read_unlock();
671 }
672
673 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
674 static inline int nr_cpusets(void)
675 {
676         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
677         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
678 }
679
680 /*
681  * generate_sched_domains()
682  *
683  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
684  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
685  * union is a subset of that set.
686  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
687  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
688  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
689  * partition.
690  *
691  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
692  * for a background explanation of this.
693  *
694  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
695  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
696  * domains when operating in the severe memory shortage situations
697  * that could cause allocation failures below.
698  *
699  * Must be called with cpuset_mutex held.
700  *
701  * The three key local variables below are:
702  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
703  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
704  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
705  *         balance cpusets.
706  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
707  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
708  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
709  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
710  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
711  *         is a subset of one of these domains, while there are as
712  *         many such domains as possible, each as small as possible.
713  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
714  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
715  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
716  *         value to determine what partition elements (sched domains)
717  *         were changed (added or removed.)
718  *
719  * Finding the best partition (set of domains):
720  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
721  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
722  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
723  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
724  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
725  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
726  *      any such pairs.
727  *
728  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
729  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
730  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
731  *      partition_sched_domains().
732  */
733 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
734                         struct sched_domain_attr **attributes)
735 {
736         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
737         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
738         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
739         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
740         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
741         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
742         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
743         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
744         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
745         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
746
747         doms = NULL;
748         dattr = NULL;
749         csa = NULL;
750
751         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
752         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
753                 ndoms = 1;
754                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
755                 if (!doms)
756                         goto done;
757
758                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
759                 if (dattr) {
760                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
761                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
762                 }
763                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
764                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
765
766                 goto done;
767         }
768
769         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
770         if (!csa)
771                 goto done;
772         csn = 0;
773
774         rcu_read_lock();
775         if (root_load_balance)
776                 csa[csn++] = &top_cpuset;
777         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
778                 if (cp == &top_cpuset)
779                         continue;
780                 /*
781                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
782                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
783                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
784                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
785                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
786                  * the corresponding sched domain.
787                  *
788                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
789                  * is a subset of the root's effective_cpus.
790                  */
791                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
792                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
793                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
794                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
795                         continue;
796
797                 if (root_load_balance &&
798                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
799                         continue;
800
801                 if (is_sched_load_balance(cp))
802                         csa[csn++] = cp;
803
804                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
805                 if (!is_partition_root(cp))
806                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
807         }
808         rcu_read_unlock();
809
810         for (i = 0; i < csn; i++)
811                 csa[i]->pn = i;
812         ndoms = csn;
813
814 restart:
815         /* Find the best partition (set of sched domains) */
816         for (i = 0; i < csn; i++) {
817                 struct cpuset *a = csa[i];
818                 int apn = a->pn;
819
820                 for (j = 0; j < csn; j++) {
821                         struct cpuset *b = csa[j];
822                         int bpn = b->pn;
823
824                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
825                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
826                                         struct cpuset *c = csa[k];
827
828                                         if (c->pn == bpn)
829                                                 c->pn = apn;
830                                 }
831                                 ndoms--;        /* one less element */
832                                 goto restart;
833                         }
834                 }
835         }
836
837         /*
838          * Now we know how many domains to create.
839          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
840          */
841         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
842         if (!doms)
843                 goto done;
844
845         /*
846          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
847          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
848          */
849         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
850                               GFP_KERNEL);
851
852         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
853                 struct cpuset *a = csa[i];
854                 struct cpumask *dp;
855                 int apn = a->pn;
856
857                 if (apn < 0) {
858                         /* Skip completed partitions */
859                         continue;
860                 }
861
862                 dp = doms[nslot];
863
864                 if (nslot == ndoms) {
865                         static int warnings = 10;
866                         if (warnings) {
867                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
868                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
869                                 warnings--;
870                         }
871                         continue;
872                 }
873
874                 cpumask_clear(dp);
875                 if (dattr)
876                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
877                 for (j = i; j < csn; j++) {
878                         struct cpuset *b = csa[j];
879
880                         if (apn == b->pn) {
881                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
882                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
883                                 if (dattr)
884                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
885
886                                 /* Done with this partition */
887                                 b->pn = -1;
888                         }
889                 }
890                 nslot++;
891         }
892         BUG_ON(nslot != ndoms);
893
894 done:
895         kfree(csa);
896
897         /*
898          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
899          * See comments in partition_sched_domains().
900          */
901         if (doms == NULL)
902                 ndoms = 1;
903
904         *domains    = doms;
905         *attributes = dattr;
906         return ndoms;
907 }
908
909 static void update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
910 {
911         struct css_task_iter it;
912         struct task_struct *task;
913
914         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
915
916         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
917                 dl_add_task_root_domain(task);
918
919         css_task_iter_end(&it);
920 }
921
922 static void rebuild_root_domains(void)
923 {
924         struct cpuset *cs = NULL;
925         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
926
927         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
928         lockdep_assert_cpus_held();
929         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
930
931         cgroup_enable_task_cg_lists();
932
933         rcu_read_lock();
934
935         /*
936          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
937          * if a task belongs to it.
938          */
939         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
940
941         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
942
943                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
944                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
945                         continue;
946                 }
947
948                 css_get(&cs->css);
949
950                 rcu_read_unlock();
951
952                 update_tasks_root_domain(cs);
953
954                 rcu_read_lock();
955                 css_put(&cs->css);
956         }
957         rcu_read_unlock();
958 }
959
960 static void
961 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
962                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
963 {
964         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
965         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
966         rebuild_root_domains();
967         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
968 }
969
970 /*
971  * Rebuild scheduler domains.
972  *
973  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
974  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
975  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
976  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
977  * scheduler's dynamic sched domains.
978  *
979  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
980  */
981 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
982 {
983         struct sched_domain_attr *attr;
984         cpumask_var_t *doms;
985         int ndoms;
986
987         lockdep_assert_cpus_held();
988         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
989
990         /*
991          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
992          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
993          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
994          */
995         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
996             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
997                 return;
998
999         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1000            !cpumask_subset(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1001                 return;
1002
1003         /* Generate domain masks and attrs */
1004         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1005
1006         /* Have scheduler rebuild the domains */
1007         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1008 }
1009 #else /* !CONFIG_SMP */
1010 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1011 {
1012 }
1013 #endif /* CONFIG_SMP */
1014
1015 void rebuild_sched_domains(void)
1016 {
1017         get_online_cpus();
1018         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1019         rebuild_sched_domains_locked();
1020         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1021         put_online_cpus();
1022 }
1023
1024 /**
1025  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1026  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1027  *
1028  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1029  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1030  * cpuset membership stays stable.
1031  */
1032 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1033 {
1034         struct css_task_iter it;
1035         struct task_struct *task;
1036
1037         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1038         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1039                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1040         css_task_iter_end(&it);
1041 }
1042
1043 /**
1044  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1045  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1046  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1047  * @parent: the parent cpuset
1048  *
1049  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1050  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1051  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1052  * to mask those out.
1053  */
1054 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1055                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1056 {
1057         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1058                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1059                            parent->subparts_cpus);
1060                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1061                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1062         } else {
1063                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1064         }
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1069  */
1070 enum subparts_cmd {
1071         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1072         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1073         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1074 };
1075
1076 /**
1077  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1078  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1079  * @cmd:     Partition root state change command
1080  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1081  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1082  * Return:   0, 1 or an error code
1083  *
1084  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1085  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1086  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1087  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1088  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1089  *
1090  * For partcmd_disable, the cpuset is being transofrmed from a partition
1091  * root back to a non-partition root. any CPUs in cpus_allowed that are in
1092  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1093  * into parent's effective_cpus. 0 should always be returned.
1094  *
1095  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu
1096  * list is to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise,
1097  * cpus_allowed is assumed to remain the same. The cpuset should either
1098  * be a partition root or an invalid partition root. The partition root
1099  * state may change if newmask is NULL and none of the requested CPUs can
1100  * be granted by the parent. The function will return 1 if changes to
1101  * parent's subparts_cpus and effective_cpus happen or 0 otherwise.
1102  * Error code should only be returned when newmask is non-NULL.
1103  *
1104  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1105  * update_prstate(). The partcmd_update command is used by
1106  * update_cpumasks_hier() with newmask NULL and update_cpumask() with
1107  * newmask set.
1108  *
1109  * The checking is more strict when enabling partition root than the
1110  * other two commands.
1111  *
1112  * Because of the implicit cpu exclusive nature of a partition root,
1113  * cpumask changes that violates the cpu exclusivity rule will not be
1114  * permitted when checked by validate_change(). The validate_change()
1115  * function will also prevent any changes to the cpu list if it is not
1116  * a superset of children's cpu lists.
1117  */
1118 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cpuset, int cmd,
1119                                           struct cpumask *newmask,
1120                                           struct tmpmasks *tmp)
1121 {
1122         struct cpuset *parent = parent_cs(cpuset);
1123         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1124         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1125         bool part_error = false;        /* Partition error? */
1126
1127         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1128
1129         /*
1130          * The parent must be a partition root.
1131          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1132          * not be empty.
1133          */
1134         if (!is_partition_root(parent) ||
1135            (newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1136            (!newmask && cpumask_empty(cpuset->cpus_allowed)))
1137                 return -EINVAL;
1138
1139         /*
1140          * Enabling/disabling partition root is not allowed if there are
1141          * online children.
1142          */
1143         if ((cmd != partcmd_update) && css_has_online_children(&cpuset->css))
1144                 return -EBUSY;
1145
1146         /*
1147          * Enabling partition root is not allowed if not all the CPUs
1148          * can be granted from parent's effective_cpus or at least one
1149          * CPU will be left after that.
1150          */
1151         if ((cmd == partcmd_enable) &&
1152            (!cpumask_subset(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus) ||
1153              cpumask_equal(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus)))
1154                 return -EINVAL;
1155
1156         /*
1157          * A cpumask update cannot make parent's effective_cpus become empty.
1158          */
1159         adding = deleting = false;
1160         if (cmd == partcmd_enable) {
1161                 cpumask_copy(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed);
1162                 adding = true;
1163         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1164                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1165                                        parent->subparts_cpus);
1166         } else if (newmask) {
1167                 /*
1168                  * partcmd_update with newmask:
1169                  *
1170                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1171                  * addmask = newmask & parent->effective_cpus
1172                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1173                  */
1174                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed, newmask);
1175                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1176                                        parent->subparts_cpus);
1177
1178                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->effective_cpus);
1179                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1180                                         parent->subparts_cpus);
1181                 /*
1182                  * Return error if the new effective_cpus could become empty.
1183                  */
1184                 if (adding &&
1185                     cpumask_equal(parent->effective_cpus, tmp->addmask)) {
1186                         if (!deleting)
1187                                 return -EINVAL;
1188                         /*
1189                          * As some of the CPUs in subparts_cpus might have
1190                          * been offlined, we need to compute the real delmask
1191                          * to confirm that.
1192                          */
1193                         if (!cpumask_and(tmp->addmask, tmp->delmask,
1194                                          cpu_active_mask))
1195                                 return -EINVAL;
1196                         cpumask_copy(tmp->addmask, parent->effective_cpus);
1197                 }
1198         } else {
1199                 /*
1200                  * partcmd_update w/o newmask:
1201                  *
1202                  * addmask = cpus_allowed & parent->effectiveb_cpus
1203                  *
1204                  * Note that parent's subparts_cpus may have been
1205                  * pre-shrunk in case there is a change in the cpu list.
1206                  * So no deletion is needed.
1207                  */
1208                 adding = cpumask_and(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed,
1209                                      parent->effective_cpus);
1210                 part_error = cpumask_equal(tmp->addmask,
1211                                            parent->effective_cpus);
1212         }
1213
1214         if (cmd == partcmd_update) {
1215                 int prev_prs = cpuset->partition_root_state;
1216
1217                 /*
1218                  * Check for possible transition between PRS_ENABLED
1219                  * and PRS_ERROR.
1220                  */
1221                 switch (cpuset->partition_root_state) {
1222                 case PRS_ENABLED:
1223                         if (part_error)
1224                                 cpuset->partition_root_state = PRS_ERROR;
1225                         break;
1226                 case PRS_ERROR:
1227                         if (!part_error)
1228                                 cpuset->partition_root_state = PRS_ENABLED;
1229                         break;
1230                 }
1231                 /*
1232                  * Set part_error if previously in invalid state.
1233                  */
1234                 part_error = (prev_prs == PRS_ERROR);
1235         }
1236
1237         if (!part_error && (cpuset->partition_root_state == PRS_ERROR))
1238                 return 0;       /* Nothing need to be done */
1239
1240         if (cpuset->partition_root_state == PRS_ERROR) {
1241                 /*
1242                  * Remove all its cpus from parent's subparts_cpus.
1243                  */
1244                 adding = false;
1245                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1246                                        parent->subparts_cpus);
1247         }
1248
1249         if (!adding && !deleting)
1250                 return 0;
1251
1252         /*
1253          * Change the parent's subparts_cpus.
1254          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1255          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1256          */
1257         spin_lock_irq(&callback_lock);
1258         if (adding) {
1259                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1260                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1261                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1262                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1263         }
1264         if (deleting) {
1265                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1266                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1267                 /*
1268                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1269                  */
1270                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1271                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1272                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1273         }
1274
1275         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1276         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1277
1278         return cmd == partcmd_update;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1283  * @cs:  the cpuset to consider
1284  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1285  *
1286  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1287  * and all its descendants need to be updated.
1288  *
1289  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1290  *
1291  * Called with cpuset_mutex held
1292  */
1293 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1294 {
1295         struct cpuset *cp;
1296         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1297         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1298
1299         rcu_read_lock();
1300         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1301                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1302
1303                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1304
1305                 /*
1306                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1307                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
1308                  */
1309                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1310                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1311                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1312                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1313                                 parent->child_ecpus_count++;
1314                         }
1315                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1316                         cp->use_parent_ecpus = false;
1317                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1318                         parent->child_ecpus_count--;
1319                 }
1320
1321                 /*
1322                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1323                  * and has no partition root state.
1324                  */
1325                 if (!cp->partition_root_state &&
1326                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1327                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1328                         continue;
1329                 }
1330
1331                 /*
1332                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1333                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1334                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1335                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1336                  */
1337                 if ((cp != cs) && cp->partition_root_state) {
1338                         switch (parent->partition_root_state) {
1339                         case PRS_DISABLED:
1340                                 /*
1341                                  * If parent is not a partition root or an
1342                                  * invalid partition root, clear the state
1343                                  * state and the CS_CPU_EXCLUSIVE flag.
1344                                  */
1345                                 WARN_ON_ONCE(cp->partition_root_state
1346                                              != PRS_ERROR);
1347                                 cp->partition_root_state = 0;
1348
1349                                 /*
1350                                  * clear_bit() is an atomic operation and
1351                                  * readers aren't interested in the state
1352                                  * of CS_CPU_EXCLUSIVE anyway. So we can
1353                                  * just update the flag without holding
1354                                  * the callback_lock.
1355                                  */
1356                                 clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cp->flags);
1357                                 break;
1358
1359                         case PRS_ENABLED:
1360                                 if (update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp))
1361                                         update_tasks_cpumask(parent);
1362                                 break;
1363
1364                         case PRS_ERROR:
1365                                 /*
1366                                  * When parent is invalid, it has to be too.
1367                                  */
1368                                 cp->partition_root_state = PRS_ERROR;
1369                                 if (cp->nr_subparts_cpus) {
1370                                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1371                                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1372                                 }
1373                                 break;
1374                         }
1375                 }
1376
1377                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1378                         continue;
1379                 rcu_read_unlock();
1380
1381                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1382
1383                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1384                 if (cp->nr_subparts_cpus &&
1385                    (cp->partition_root_state != PRS_ENABLED)) {
1386                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1387                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1388                 } else if (cp->nr_subparts_cpus) {
1389                         /*
1390                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1391                          * are mutually exclusive.
1392                          *
1393                          * In the unlikely event that effective_cpus
1394                          * becomes empty. we clear cp->nr_subparts_cpus and
1395                          * let its child partition roots to compete for
1396                          * CPUs again.
1397                          */
1398                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1399                                        cp->subparts_cpus);
1400                         if (cpumask_empty(cp->effective_cpus)) {
1401                                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1402                                 cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1403                                 cp->nr_subparts_cpus = 0;
1404                         } else if (!cpumask_subset(cp->subparts_cpus,
1405                                                    tmp->new_cpus)) {
1406                                 cpumask_andnot(cp->subparts_cpus,
1407                                         cp->subparts_cpus, tmp->new_cpus);
1408                                 cp->nr_subparts_cpus
1409                                         = cpumask_weight(cp->subparts_cpus);
1410                         }
1411                 }
1412                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1413
1414                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1415                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1416
1417                 update_tasks_cpumask(cp);
1418
1419                 /*
1420                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1421                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1422                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1423                  * root as well.
1424                  */
1425                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1426                     is_sched_load_balance(cp) &&
1427                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1428                     is_partition_root(cp)))
1429                         need_rebuild_sched_domains = true;
1430
1431                 rcu_read_lock();
1432                 css_put(&cp->css);
1433         }
1434         rcu_read_unlock();
1435
1436         if (need_rebuild_sched_domains)
1437                 rebuild_sched_domains_locked();
1438 }
1439
1440 /**
1441  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1442  * @parent:  Parent cpuset
1443  * @cs:      Current cpuset
1444  * @tmp:     Temp variables
1445  */
1446 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1447                                     struct tmpmasks *tmp)
1448 {
1449         struct cpuset *sibling;
1450         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1451
1452         /*
1453          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1454          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1455          * to use the right effective_cpus value.
1456          */
1457         rcu_read_lock();
1458         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1459                 if (sibling == cs)
1460                         continue;
1461                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1462                         continue;
1463
1464                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp);
1465         }
1466         rcu_read_unlock();
1467 }
1468
1469 /**
1470  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1471  * @cs: the cpuset to consider
1472  * @trialcs: trial cpuset
1473  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1474  */
1475 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1476                           const char *buf)
1477 {
1478         int retval;
1479         struct tmpmasks tmp;
1480
1481         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1482         if (cs == &top_cpuset)
1483                 return -EACCES;
1484
1485         /*
1486          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1487          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1488          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1489          * with tasks have cpus.
1490          */
1491         if (!*buf) {
1492                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1493         } else {
1494                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1495                 if (retval < 0)
1496                         return retval;
1497
1498                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1499                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1500                         return -EINVAL;
1501         }
1502
1503         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1504         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1505                 return 0;
1506
1507         retval = validate_change(cs, trialcs);
1508         if (retval < 0)
1509                 return retval;
1510
1511 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1512         /*
1513          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1514          * to allocated cpumasks.
1515          */
1516         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1517         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1518         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1519 #endif
1520
1521         if (cs->partition_root_state) {
1522                 /* Cpumask of a partition root cannot be empty */
1523                 if (cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed))
1524                         return -EINVAL;
1525                 if (update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1526                                         trialcs->cpus_allowed, &tmp) < 0)
1527                         return -EINVAL;
1528         }
1529
1530         spin_lock_irq(&callback_lock);
1531         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1532
1533         /*
1534          * Make sure that subparts_cpus is a subset of cpus_allowed.
1535          */
1536         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1537                 cpumask_andnot(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1538                                cs->cpus_allowed);
1539                 cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1540         }
1541         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1542
1543         update_cpumasks_hier(cs, &tmp);
1544
1545         if (cs->partition_root_state) {
1546                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1547
1548                 /*
1549                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1550                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1551                  */
1552                 if (parent->child_ecpus_count)
1553                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1554         }
1555         return 0;
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1560  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1561  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1562  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1563  * cpuset_migrate_mm_wq.
1564  */
1565
1566 struct cpuset_migrate_mm_work {
1567         struct work_struct      work;
1568         struct mm_struct        *mm;
1569         nodemask_t              from;
1570         nodemask_t              to;
1571 };
1572
1573 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1574 {
1575         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1576                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1577
1578         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1579         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1580         mmput(mwork->mm);
1581         kfree(mwork);
1582 }
1583
1584 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1585                                                         const nodemask_t *to)
1586 {
1587         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1588
1589         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1590         if (mwork) {
1591                 mwork->mm = mm;
1592                 mwork->from = *from;
1593                 mwork->to = *to;
1594                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1595                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1596         } else {
1597                 mmput(mm);
1598         }
1599 }
1600
1601 static void cpuset_post_attach(void)
1602 {
1603         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1604 }
1605
1606 /*
1607  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1608  * @tsk: the task to change
1609  * @newmems: new nodes that the task will be set
1610  *
1611  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1612  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1613  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1614  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1615  */
1616 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1617                                         nodemask_t *newmems)
1618 {
1619         task_lock(tsk);
1620
1621         local_irq_disable();
1622         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1623
1624         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1625         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1626         tsk->mems_allowed = *newmems;
1627
1628         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1629         local_irq_enable();
1630
1631         task_unlock(tsk);
1632 }
1633
1634 static void *cpuset_being_rebound;
1635
1636 /**
1637  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1638  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1639  *
1640  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1641  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1642  * cpuset membership stays stable.
1643  */
1644 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1645 {
1646         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1647         struct css_task_iter it;
1648         struct task_struct *task;
1649
1650         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1651
1652         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1653
1654         /*
1655          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1656          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1657          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1658          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1659          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1660          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1661          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1662          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1663          */
1664         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1665         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1666                 struct mm_struct *mm;
1667                 bool migrate;
1668
1669                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1670
1671                 mm = get_task_mm(task);
1672                 if (!mm)
1673                         continue;
1674
1675                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1676
1677                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1678                 if (migrate)
1679                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1680                 else
1681                         mmput(mm);
1682         }
1683         css_task_iter_end(&it);
1684
1685         /*
1686          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1687          * cs->old_mems_allowed.
1688          */
1689         cs->old_mems_allowed = newmems;
1690
1691         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1692         cpuset_being_rebound = NULL;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1697  * @cs: the cpuset to consider
1698  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1699  *
1700  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1701  * and all its descendants need to be updated.
1702  *
1703  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1704  *
1705  * Called with cpuset_mutex held
1706  */
1707 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1708 {
1709         struct cpuset *cp;
1710         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1711
1712         rcu_read_lock();
1713         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1714                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1715
1716                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1717
1718                 /*
1719                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1720                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1721                  */
1722                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1723                         *new_mems = parent->effective_mems;
1724
1725                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1726                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1727                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1728                         continue;
1729                 }
1730
1731                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1732                         continue;
1733                 rcu_read_unlock();
1734
1735                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1736                 cp->effective_mems = *new_mems;
1737                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1738
1739                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1740                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1741
1742                 update_tasks_nodemask(cp);
1743
1744                 rcu_read_lock();
1745                 css_put(&cp->css);
1746         }
1747         rcu_read_unlock();
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1752  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1753  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1754  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1755  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1756  * migrate the tasks pages to the new memory.
1757  *
1758  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1759  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1760  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1761  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1762  */
1763 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1764                            const char *buf)
1765 {
1766         int retval;
1767
1768         /*
1769          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1770          * it's read-only
1771          */
1772         if (cs == &top_cpuset) {
1773                 retval = -EACCES;
1774                 goto done;
1775         }
1776
1777         /*
1778          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1779          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1780          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1781          * with tasks have memory.
1782          */
1783         if (!*buf) {
1784                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1785         } else {
1786                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1787                 if (retval < 0)
1788                         goto done;
1789
1790                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1791                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1792                         retval = -EINVAL;
1793                         goto done;
1794                 }
1795         }
1796
1797         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1798                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1799                 goto done;
1800         }
1801         retval = validate_change(cs, trialcs);
1802         if (retval < 0)
1803                 goto done;
1804
1805         spin_lock_irq(&callback_lock);
1806         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1807         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1808
1809         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1810         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1811 done:
1812         return retval;
1813 }
1814
1815 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1816 {
1817         bool ret;
1818
1819         rcu_read_lock();
1820         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1821         rcu_read_unlock();
1822
1823         return ret;
1824 }
1825
1826 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1827 {
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1830                 return -EINVAL;
1831 #endif
1832
1833         if (val != cs->relax_domain_level) {
1834                 cs->relax_domain_level = val;
1835                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1836                     is_sched_load_balance(cs))
1837                         rebuild_sched_domains_locked();
1838         }
1839
1840         return 0;
1841 }
1842
1843 /**
1844  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1845  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1846  *
1847  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1848  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1849  * stable.
1850  */
1851 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1852 {
1853         struct css_task_iter it;
1854         struct task_struct *task;
1855
1856         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1857         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1858                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1859         css_task_iter_end(&it);
1860 }
1861
1862 /*
1863  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1864  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1865  * cs:          the cpuset to update
1866  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1867  *
1868  * Call with cpuset_mutex held.
1869  */
1870
1871 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1872                        int turning_on)
1873 {
1874         struct cpuset *trialcs;
1875         int balance_flag_changed;
1876         int spread_flag_changed;
1877         int err;
1878
1879         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1880         if (!trialcs)
1881                 return -ENOMEM;
1882
1883         if (turning_on)
1884                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1885         else
1886                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1887
1888         err = validate_change(cs, trialcs);
1889         if (err < 0)
1890                 goto out;
1891
1892         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1893                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1894
1895         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1896                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1897
1898         spin_lock_irq(&callback_lock);
1899         cs->flags = trialcs->flags;
1900         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1901
1902         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1903                 rebuild_sched_domains_locked();
1904
1905         if (spread_flag_changed)
1906                 update_tasks_flags(cs);
1907 out:
1908         free_cpuset(trialcs);
1909         return err;
1910 }
1911
1912 /*
1913  * update_prstate - update partititon_root_state
1914  * cs:  the cpuset to update
1915  * val: 0 - disabled, 1 - enabled
1916  *
1917  * Call with cpuset_mutex held.
1918  */
1919 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int val)
1920 {
1921         int err;
1922         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1923         struct tmpmasks tmp;
1924
1925         if ((val != 0) && (val != 1))
1926                 return -EINVAL;
1927         if (val == cs->partition_root_state)
1928                 return 0;
1929
1930         /*
1931          * Cannot force a partial or invalid partition root to a full
1932          * partition root.
1933          */
1934         if (val && cs->partition_root_state)
1935                 return -EINVAL;
1936
1937         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
1938                 return -ENOMEM;
1939
1940         err = -EINVAL;
1941         if (!cs->partition_root_state) {
1942                 /*
1943                  * Turning on partition root requires setting the
1944                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
1945                  * cannot be NULL.
1946                  */
1947                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
1948                         goto out;
1949
1950                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
1951                 if (err)
1952                         goto out;
1953
1954                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
1955                                                      NULL, &tmp);
1956                 if (err) {
1957                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1958                         goto out;
1959                 }
1960                 cs->partition_root_state = PRS_ENABLED;
1961         } else {
1962                 /*
1963                  * Turning off partition root will clear the
1964                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit.
1965                  */
1966                 if (cs->partition_root_state == PRS_ERROR) {
1967                         cs->partition_root_state = 0;
1968                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1969                         err = 0;
1970                         goto out;
1971                 }
1972
1973                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
1974                                                      NULL, &tmp);
1975                 if (err)
1976                         goto out;
1977
1978                 cs->partition_root_state = 0;
1979
1980                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
1981                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1982         }
1983
1984         /*
1985          * Update cpumask of parent's tasks except when it is the top
1986          * cpuset as some system daemons cannot be mapped to other CPUs.
1987          */
1988         if (parent != &top_cpuset)
1989                 update_tasks_cpumask(parent);
1990
1991         if (parent->child_ecpus_count)
1992                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1993
1994         rebuild_sched_domains_locked();
1995 out:
1996         free_cpumasks(NULL, &tmp);
1997         return err;
1998 }
1999
2000 /*
2001  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2002  *
2003  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2004  * event frequency meter.  There are four routines:
2005  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2006  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2007  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2008  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2009  *
2010  * A common data structure is passed to each of these routines,
2011  * which is used to keep track of the state required to manage the
2012  * frequency meter and its digital filter.
2013  *
2014  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2015  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2016  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2017  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2018  *
2019  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2020  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2021  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2022  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2023  *
2024  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2025  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2026  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2027  * will be stable.
2028  *
2029  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2030  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2031  *
2032  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2033  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2034  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2035  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2036  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2037  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2038  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2039  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2040  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2041  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2042  * each event.
2043  */
2044
2045 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2046 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2047 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2048 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2049
2050 /* Initialize a frequency meter */
2051 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2052 {
2053         fmp->cnt = 0;
2054         fmp->val = 0;
2055         fmp->time = 0;
2056         spin_lock_init(&fmp->lock);
2057 }
2058
2059 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2060 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2061 {
2062         time64_t now;
2063         u32 ticks;
2064
2065         now = ktime_get_seconds();
2066         ticks = now - fmp->time;
2067
2068         if (ticks == 0)
2069                 return;
2070
2071         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2072         while (ticks-- > 0)
2073                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2074         fmp->time = now;
2075
2076         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2077         fmp->cnt = 0;
2078 }
2079
2080 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2081 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2082 {
2083         spin_lock(&fmp->lock);
2084         fmeter_update(fmp);
2085         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2086         spin_unlock(&fmp->lock);
2087 }
2088
2089 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2090 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2091 {
2092         int val;
2093
2094         spin_lock(&fmp->lock);
2095         fmeter_update(fmp);
2096         val = fmp->val;
2097         spin_unlock(&fmp->lock);
2098         return val;
2099 }
2100
2101 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2102
2103 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
2104 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2105 {
2106         struct cgroup_subsys_state *css;
2107         struct cpuset *cs;
2108         struct task_struct *task;
2109         int ret;
2110
2111         /* used later by cpuset_attach() */
2112         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2113         cs = css_cs(css);
2114
2115         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2116
2117         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2118         ret = -ENOSPC;
2119         if (!is_in_v2_mode() &&
2120             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2121                 goto out_unlock;
2122
2123         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2124                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
2125                 if (ret)
2126                         goto out_unlock;
2127                 ret = security_task_setscheduler(task);
2128                 if (ret)
2129                         goto out_unlock;
2130         }
2131
2132         /*
2133          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2134          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2135          */
2136         cs->attach_in_progress++;
2137         ret = 0;
2138 out_unlock:
2139         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2140         return ret;
2141 }
2142
2143 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2144 {
2145         struct cgroup_subsys_state *css;
2146
2147         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2148
2149         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2150         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2151         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2152 }
2153
2154 /*
2155  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2156  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2157  * allocate from cpuset_init().
2158  */
2159 static cpumask_var_t cpus_attach;
2160
2161 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2162 {
2163         /* static buf protected by cpuset_mutex */
2164         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2165         struct task_struct *task;
2166         struct task_struct *leader;
2167         struct cgroup_subsys_state *css;
2168         struct cpuset *cs;
2169         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2170
2171         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2172         cs = css_cs(css);
2173
2174         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2175
2176         /* prepare for attach */
2177         if (cs == &top_cpuset)
2178                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
2179         else
2180                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
2181
2182         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2183
2184         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2185                 /*
2186                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2187                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2188                  */
2189                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2190
2191                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2192                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
2193         }
2194
2195         /*
2196          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2197          * sleep and should be moved outside migration path proper.
2198          */
2199         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2200         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2201                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2202
2203                 if (mm) {
2204                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2205
2206                         /*
2207                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2208                          * here, except if this task is being moved
2209                          * automatically due to hotplug.  In that case
2210                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2211                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2212                          * migrate mm from.
2213                          */
2214                         if (is_memory_migrate(cs))
2215                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2216                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2217                         else
2218                                 mmput(mm);
2219                 }
2220         }
2221
2222         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2223
2224         cs->attach_in_progress--;
2225         if (!cs->attach_in_progress)
2226                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2227
2228         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2229 }
2230
2231 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2232
2233 typedef enum {
2234         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2235         FILE_CPULIST,
2236         FILE_MEMLIST,
2237         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2238         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2239         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2240         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2241         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2242         FILE_MEM_HARDWALL,
2243         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2244         FILE_PARTITION_ROOT,
2245         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2246         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2247         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2248         FILE_SPREAD_PAGE,
2249         FILE_SPREAD_SLAB,
2250 } cpuset_filetype_t;
2251
2252 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2253                             u64 val)
2254 {
2255         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2256         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2257         int retval = 0;
2258
2259         get_online_cpus();
2260         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2261         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2262                 retval = -ENODEV;
2263                 goto out_unlock;
2264         }
2265
2266         switch (type) {
2267         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2268                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2269                 break;
2270         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2271                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2272                 break;
2273         case FILE_MEM_HARDWALL:
2274                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2275                 break;
2276         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2277                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2278                 break;
2279         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2280                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2281                 break;
2282         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2283                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2284                 break;
2285         case FILE_SPREAD_PAGE:
2286                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2287                 break;
2288         case FILE_SPREAD_SLAB:
2289                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2290                 break;
2291         default:
2292                 retval = -EINVAL;
2293                 break;
2294         }
2295 out_unlock:
2296         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2297         put_online_cpus();
2298         return retval;
2299 }
2300
2301 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2302                             s64 val)
2303 {
2304         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2305         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2306         int retval = -ENODEV;
2307
2308         get_online_cpus();
2309         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2310         if (!is_cpuset_online(cs))
2311                 goto out_unlock;
2312
2313         switch (type) {
2314         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2315                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2316                 break;
2317         default:
2318                 retval = -EINVAL;
2319                 break;
2320         }
2321 out_unlock:
2322         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2323         put_online_cpus();
2324         return retval;
2325 }
2326
2327 /*
2328  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2329  */
2330 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2331                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2332 {
2333         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2334         struct cpuset *trialcs;
2335         int retval = -ENODEV;
2336
2337         buf = strstrip(buf);
2338
2339         /*
2340          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2341          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2342          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2343          * which can execute.
2344          *
2345          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2346          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2347          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2348          * after execution capability is restored.
2349          *
2350          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2351          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2352          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2353          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2354          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2355          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
2356          * hierarchies.
2357          */
2358         css_get(&cs->css);
2359         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2360         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2361
2362         get_online_cpus();
2363         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2364         if (!is_cpuset_online(cs))
2365                 goto out_unlock;
2366
2367         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2368         if (!trialcs) {
2369                 retval = -ENOMEM;
2370                 goto out_unlock;
2371         }
2372
2373         switch (of_cft(of)->private) {
2374         case FILE_CPULIST:
2375                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2376                 break;
2377         case FILE_MEMLIST:
2378                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2379                 break;
2380         default:
2381                 retval = -EINVAL;
2382                 break;
2383         }
2384
2385         free_cpuset(trialcs);
2386 out_unlock:
2387         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2388         put_online_cpus();
2389         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2390         css_put(&cs->css);
2391         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2392         return retval ?: nbytes;
2393 }
2394
2395 /*
2396  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2397  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2398  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2399  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2400  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2401  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2402  */
2403 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2404 {
2405         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2406         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2407         int ret = 0;
2408
2409         spin_lock_irq(&callback_lock);
2410
2411         switch (type) {
2412         case FILE_CPULIST:
2413                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2414                 break;
2415         case FILE_MEMLIST:
2416                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2417                 break;
2418         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2419                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2420                 break;
2421         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2422                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2423                 break;
2424         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2425                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2426                 break;
2427         default:
2428                 ret = -EINVAL;
2429         }
2430
2431         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2432         return ret;
2433 }
2434
2435 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2436 {
2437         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2438         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2439         switch (type) {
2440         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2441                 return is_cpu_exclusive(cs);
2442         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2443                 return is_mem_exclusive(cs);
2444         case FILE_MEM_HARDWALL:
2445                 return is_mem_hardwall(cs);
2446         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2447                 return is_sched_load_balance(cs);
2448         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2449                 return is_memory_migrate(cs);
2450         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2451                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2452         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2453                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2454         case FILE_SPREAD_PAGE:
2455                 return is_spread_page(cs);
2456         case FILE_SPREAD_SLAB:
2457                 return is_spread_slab(cs);
2458         default:
2459                 BUG();
2460         }
2461
2462         /* Unreachable but makes gcc happy */
2463         return 0;
2464 }
2465
2466 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2467 {
2468         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2469         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2470         switch (type) {
2471         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2472                 return cs->relax_domain_level;
2473         default:
2474                 BUG();
2475         }
2476
2477         /* Unrechable but makes gcc happy */
2478         return 0;
2479 }
2480
2481 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2482 {
2483         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2484
2485         switch (cs->partition_root_state) {
2486         case PRS_ENABLED:
2487                 seq_puts(seq, "root\n");
2488                 break;
2489         case PRS_DISABLED:
2490                 seq_puts(seq, "member\n");
2491                 break;
2492         case PRS_ERROR:
2493                 seq_puts(seq, "root invalid\n");
2494                 break;
2495         }
2496         return 0;
2497 }
2498
2499 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2500                                      size_t nbytes, loff_t off)
2501 {
2502         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2503         int val;
2504         int retval = -ENODEV;
2505
2506         buf = strstrip(buf);
2507
2508         /*
2509          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2510          */
2511         if (!strcmp(buf, "root"))
2512                 val = PRS_ENABLED;
2513         else if (!strcmp(buf, "member"))
2514                 val = PRS_DISABLED;
2515         else
2516                 return -EINVAL;
2517
2518         css_get(&cs->css);
2519         get_online_cpus();
2520         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2521         if (!is_cpuset_online(cs))
2522                 goto out_unlock;
2523
2524         retval = update_prstate(cs, val);
2525 out_unlock:
2526         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2527         put_online_cpus();
2528         css_put(&cs->css);
2529         return retval ?: nbytes;
2530 }
2531
2532 /*
2533  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2534  */
2535
2536 static struct cftype legacy_files[] = {
2537         {
2538                 .name = "cpus",
2539                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2540                 .write = cpuset_write_resmask,
2541                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2542                 .private = FILE_CPULIST,
2543         },
2544
2545         {
2546                 .name = "mems",
2547                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2548                 .write = cpuset_write_resmask,
2549                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2550                 .private = FILE_MEMLIST,
2551         },
2552
2553         {
2554                 .name = "effective_cpus",
2555                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2556                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2557         },
2558
2559         {
2560                 .name = "effective_mems",
2561                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2562                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2563         },
2564
2565         {
2566                 .name = "cpu_exclusive",
2567                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2568                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2569                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2570         },
2571
2572         {
2573                 .name = "mem_exclusive",
2574                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2575                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2576                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2577         },
2578
2579         {
2580                 .name = "mem_hardwall",
2581                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2582                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2583                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2584         },
2585
2586         {
2587                 .name = "sched_load_balance",
2588                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2589                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2590                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2591         },
2592
2593         {
2594                 .name = "sched_relax_domain_level",
2595                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2596                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2597                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2598         },
2599
2600         {
2601                 .name = "memory_migrate",
2602                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2603                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2604                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2605         },
2606
2607         {
2608                 .name = "memory_pressure",
2609                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2610                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2611         },
2612
2613         {
2614                 .name = "memory_spread_page",
2615                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2616                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2617                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
2618         },
2619
2620         {
2621                 .name = "memory_spread_slab",
2622                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2623                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2624                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
2625         },
2626
2627         {
2628                 .name = "memory_pressure_enabled",
2629                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
2630                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2631                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2632                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2633         },
2634
2635         { }     /* terminate */
2636 };
2637
2638 /*
2639  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
2640  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
2641  */
2642 static struct cftype dfl_files[] = {
2643         {
2644                 .name = "cpus",
2645                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2646                 .write = cpuset_write_resmask,
2647                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2648                 .private = FILE_CPULIST,
2649                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2650         },
2651
2652         {
2653                 .name = "mems",
2654                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2655                 .write = cpuset_write_resmask,
2656                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2657                 .private = FILE_MEMLIST,
2658                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2659         },
2660
2661         {
2662                 .name = "cpus.effective",
2663                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2664                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2665         },
2666
2667         {
2668                 .name = "mems.effective",
2669                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2670                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2671         },
2672
2673         {
2674                 .name = "cpus.partition",
2675                 .seq_show = sched_partition_show,
2676                 .write = sched_partition_write,
2677                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
2678                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2679         },
2680
2681         {
2682                 .name = "cpus.subpartitions",
2683                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2684                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2685                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
2686         },
2687
2688         { }     /* terminate */
2689 };
2690
2691
2692 /*
2693  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
2694  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
2695  */
2696
2697 static struct cgroup_subsys_state *
2698 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2699 {
2700         struct cpuset *cs;
2701
2702         if (!parent_css)
2703                 return &top_cpuset.css;
2704
2705         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
2706         if (!cs)
2707                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2708
2709         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
2710                 kfree(cs);
2711                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2712         }
2713
2714         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
2715         nodes_clear(cs->mems_allowed);
2716         nodes_clear(cs->effective_mems);
2717         fmeter_init(&cs->fmeter);
2718         cs->relax_domain_level = -1;
2719
2720         return &cs->css;
2721 }
2722
2723 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
2724 {
2725         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2726         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2727         struct cpuset *tmp_cs;
2728         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2729
2730         if (!parent)
2731                 return 0;
2732
2733         get_online_cpus();
2734         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2735
2736         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2737         if (is_spread_page(parent))
2738                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2739         if (is_spread_slab(parent))
2740                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2741
2742         cpuset_inc();
2743
2744         spin_lock_irq(&callback_lock);
2745         if (is_in_v2_mode()) {
2746                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2747                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2748                 cs->use_parent_ecpus = true;
2749                 parent->child_ecpus_count++;
2750         }
2751         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2752
2753         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2754                 goto out_unlock;
2755
2756         /*
2757          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2758          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2759          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2760          *
2761          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2762          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2763          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2764          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2765          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2766          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2767          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2768          */
2769         rcu_read_lock();
2770         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2771                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2772                         rcu_read_unlock();
2773                         goto out_unlock;
2774                 }
2775         }
2776         rcu_read_unlock();
2777
2778         spin_lock_irq(&callback_lock);
2779         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2780         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2781         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2782         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2783         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2784 out_unlock:
2785         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2786         put_online_cpus();
2787         return 0;
2788 }
2789
2790 /*
2791  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2792  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2793  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
2794  * in the default hierarchy where only changes in partition
2795  * will cause repartitioning.
2796  *
2797  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
2798  * turning 'sched.partition" off.
2799  */
2800
2801 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2802 {
2803         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2804
2805         get_online_cpus();
2806         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2807
2808         if (is_partition_root(cs))
2809                 update_prstate(cs, 0);
2810
2811         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2812             is_sched_load_balance(cs))
2813                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2814
2815         if (cs->use_parent_ecpus) {
2816                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2817
2818                 cs->use_parent_ecpus = false;
2819                 parent->child_ecpus_count--;
2820         }
2821
2822         cpuset_dec();
2823         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2824
2825         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2826         put_online_cpus();
2827 }
2828
2829 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2830 {
2831         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2832
2833         free_cpuset(cs);
2834 }
2835
2836 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2837 {
2838         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2839         spin_lock_irq(&callback_lock);
2840
2841         if (is_in_v2_mode()) {
2842                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2843                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2844         } else {
2845                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2846                              top_cpuset.effective_cpus);
2847                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2848         }
2849
2850         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2851         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2856  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2857  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2858  */
2859 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2860 {
2861         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2862                 return;
2863
2864         set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
2865         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2866 }
2867
2868 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2869         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2870         .css_online     = cpuset_css_online,
2871         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2872         .css_free       = cpuset_css_free,
2873         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2874         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2875         .attach         = cpuset_attach,
2876         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2877         .bind           = cpuset_bind,
2878         .fork           = cpuset_fork,
2879         .legacy_cftypes = legacy_files,
2880         .dfl_cftypes    = dfl_files,
2881         .early_init     = true,
2882         .threaded       = true,
2883 };
2884
2885 /**
2886  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2887  *
2888  * Description: Initialize top_cpuset
2889  **/
2890
2891 int __init cpuset_init(void)
2892 {
2893         BUG_ON(percpu_init_rwsem(&cpuset_rwsem));
2894
2895         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2896         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2897         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
2898
2899         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2900         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2901         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2902         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2903
2904         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2905         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2906         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2907
2908         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2909
2910         return 0;
2911 }
2912
2913 /*
2914  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2915  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2916  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2917  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2918  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2919  */
2920 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2921 {
2922         struct cpuset *parent;
2923
2924         /*
2925          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2926          * has online cpus, so can't be empty).
2927          */
2928         parent = parent_cs(cs);
2929         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2930                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2931                 parent = parent_cs(parent);
2932
2933         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2934                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2935                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2936                 pr_cont("\n");
2937         }
2938 }
2939
2940 static void
2941 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2942                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2943                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2944 {
2945         bool is_empty;
2946
2947         spin_lock_irq(&callback_lock);
2948         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2949         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2950         cs->mems_allowed = *new_mems;
2951         cs->effective_mems = *new_mems;
2952         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2953
2954         /*
2955          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2956          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2957          */
2958         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2959                 update_tasks_cpumask(cs);
2960         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2961                 update_tasks_nodemask(cs);
2962
2963         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2964                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2965
2966         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2967
2968         /*
2969          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2970          * This is full cgroup operation which will also call back into
2971          * cpuset. Should be done outside any lock.
2972          */
2973         if (is_empty)
2974                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2975
2976         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2977 }
2978
2979 static void
2980 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2981                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2982                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2983 {
2984         if (cpumask_empty(new_cpus))
2985                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2986         if (nodes_empty(*new_mems))
2987                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2988
2989         spin_lock_irq(&callback_lock);
2990         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2991         cs->effective_mems = *new_mems;
2992         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2993
2994         if (cpus_updated)
2995                 update_tasks_cpumask(cs);
2996         if (mems_updated)
2997                 update_tasks_nodemask(cs);
2998 }
2999
3000 static bool force_rebuild;
3001
3002 void cpuset_force_rebuild(void)
3003 {
3004         force_rebuild = true;
3005 }
3006
3007 /**
3008  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3009  * @cs: cpuset in interest
3010  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3011  *
3012  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3013  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3014  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3015  */
3016 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3017 {
3018         static cpumask_t new_cpus;
3019         static nodemask_t new_mems;
3020         bool cpus_updated;
3021         bool mems_updated;
3022         struct cpuset *parent;
3023 retry:
3024         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3025
3026         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3027
3028         /*
3029          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3030          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3031          */
3032         if (cs->attach_in_progress) {
3033                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3034                 goto retry;
3035         }
3036
3037         parent =  parent_cs(cs);
3038         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3039         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3040
3041         if (cs->nr_subparts_cpus)
3042                 /*
3043                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3044                  * do not show up in effective_cpus.
3045                  */
3046                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3047
3048         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3049                 goto update_tasks;
3050
3051         /*
3052          * In the unlikely event that a partition root has empty
3053          * effective_cpus or its parent becomes erroneous, we have to
3054          * transition it to the erroneous state.
3055          */
3056         if (is_partition_root(cs) && (cpumask_empty(&new_cpus) ||
3057            (parent->partition_root_state == PRS_ERROR))) {
3058                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3059                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3060                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3061                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3062                 }
3063
3064                 /*
3065                  * If the effective_cpus is empty because the child
3066                  * partitions take away all the CPUs, we can keep
3067                  * the current partition and let the child partitions
3068                  * fight for available CPUs.
3069                  */
3070                 if ((parent->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3071                      cpumask_empty(&new_cpus)) {
3072                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
3073                                                        NULL, tmp);
3074                         cs->partition_root_state = PRS_ERROR;
3075                 }
3076                 cpuset_force_rebuild();
3077         }
3078
3079         /*
3080          * On the other hand, an erroneous partition root may be transitioned
3081          * back to a regular one or a partition root with no CPU allocated
3082          * from the parent may change to erroneous.
3083          */
3084         if (is_partition_root(parent) &&
3085            ((cs->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3086             !cpumask_intersects(&new_cpus, parent->subparts_cpus)) &&
3087              update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp))
3088                 cpuset_force_rebuild();
3089
3090 update_tasks:
3091         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3092         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3093
3094         if (is_in_v2_mode())
3095                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3096                                      cpus_updated, mems_updated);
3097         else
3098                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3099                                             cpus_updated, mems_updated);
3100
3101         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3102 }
3103
3104 /**
3105  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3106  *
3107  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3108  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3109  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3110  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3111  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3112  *
3113  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3114  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3115  * all descendants.
3116  *
3117  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3118  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3119  */
3120 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3121 {
3122         static cpumask_t new_cpus;
3123         static nodemask_t new_mems;
3124         bool cpus_updated, mems_updated;
3125         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3126         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3127
3128         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3129                 ptmp = &tmp;
3130
3131         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3132
3133         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3134         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3135         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3136
3137         /*
3138          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3139          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3140          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3141          */
3142         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3143         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3144
3145         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3146         if (cpus_updated) {
3147                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3148                 if (!on_dfl)
3149                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3150                 /*
3151                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3152                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3153                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3154                  * fight for the CPUs again.
3155                  */
3156                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3157                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3158                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3159                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3160                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3161                         } else {
3162                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3163                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3164                         }
3165                 }
3166                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3167                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3168                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3169         }
3170
3171         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3172         if (mems_updated) {
3173                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3174                 if (!on_dfl)
3175                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3176                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3177                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3178                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3179         }
3180
3181         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3182
3183         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3184         if (cpus_updated || mems_updated) {
3185                 struct cpuset *cs;
3186                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3187
3188                 rcu_read_lock();
3189                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3190                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3191                                 continue;
3192                         rcu_read_unlock();
3193
3194                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3195
3196                         rcu_read_lock();
3197                         css_put(&cs->css);
3198                 }
3199                 rcu_read_unlock();
3200         }
3201
3202         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3203         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3204                 force_rebuild = false;
3205                 rebuild_sched_domains();
3206         }
3207
3208         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3209 }
3210
3211 void cpuset_update_active_cpus(void)
3212 {
3213         /*
3214          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3215          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3216          * to a work item to avoid reverse locking order.
3217          */
3218         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3219 }
3220
3221 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3222 {
3223         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3224 }
3225
3226 /*
3227  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3228  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3229  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3230  */
3231 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3232                                 unsigned long action, void *arg)
3233 {
3234         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3235         return NOTIFY_OK;
3236 }
3237
3238 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3239         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3240         .priority = 10,         /* ??! */
3241 };
3242
3243 /**
3244  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3245  *
3246  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3247  */
3248 void __init cpuset_init_smp(void)
3249 {
3250         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
3251         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
3252         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3253
3254         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3255         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3256
3257         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3258
3259         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3260         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3261 }
3262
3263 /**
3264  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3265  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3266  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3267  *
3268  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3269  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3270  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3271  * tasks cpuset.
3272  **/
3273
3274 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3275 {
3276         unsigned long flags;
3277
3278         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3279         rcu_read_lock();
3280         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
3281         rcu_read_unlock();
3282         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3283 }
3284
3285 /**
3286  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3287  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3288  *
3289  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3290  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3291  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3292  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3293  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3294  * _every_ other avenue has been traveled.
3295  **/
3296
3297 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3298 {
3299         rcu_read_lock();
3300         do_set_cpus_allowed(tsk, is_in_v2_mode() ?
3301                 task_cs(tsk)->cpus_allowed : cpu_possible_mask);
3302         rcu_read_unlock();
3303
3304         /*
3305          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3306          *
3307          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3308          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3309          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3310          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3311          * which takes task_rq_lock().
3312          *
3313          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3314          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3315          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3316          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3317          *
3318          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3319          * if required.
3320          */
3321 }
3322
3323 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3324 {
3325         nodes_setall(current->mems_allowed);
3326 }
3327
3328 /**
3329  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3330  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3331  *
3332  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3333  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3334  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3335  * tasks cpuset.
3336  **/
3337
3338 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3339 {
3340         nodemask_t mask;
3341         unsigned long flags;
3342
3343         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3344         rcu_read_lock();
3345         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3346         rcu_read_unlock();
3347         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3348
3349         return mask;
3350 }
3351
3352 /**
3353  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
3354  * @nodemask: the nodemask to be checked
3355  *
3356  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3357  */
3358 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3359 {
3360         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3361 }
3362
3363 /*
3364  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3365  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3366  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3367  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3368  */
3369 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3370 {
3371         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3372                 cs = parent_cs(cs);
3373         return cs;
3374 }
3375
3376 /**
3377  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3378  * @node: is this an allowed node?
3379  * @gfp_mask: memory allocation flags
3380  *
3381  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3382  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3383  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3384  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3385  * Otherwise, no.
3386  *
3387  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3388  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3389  * unless the task has been OOM killed.
3390  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3391  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3392  *
3393  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3394  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3395  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3396  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3397  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3398  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3399  *
3400  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3401  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3402  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3403  * in interrupt, of course).
3404  *
3405  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3406  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3407  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3408  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3409  * affect that:
3410  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3411  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3412  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3413  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3414  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3415  */
3416 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3417 {
3418         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3419         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
3420         unsigned long flags;
3421
3422         if (in_interrupt())
3423                 return true;
3424         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3425                 return true;
3426         /*
3427          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3428          * been OOM killed to get memory anywhere.
3429          */
3430         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3431                 return true;
3432         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3433                 return false;
3434
3435         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3436                 return true;
3437
3438         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3439         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3440
3441         rcu_read_lock();
3442         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3443         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3444         rcu_read_unlock();
3445
3446         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3447         return allowed;
3448 }
3449
3450 /**
3451  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3452  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3453  *
3454  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3455  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3456  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3457  * to determine on which node to start looking, as it will for
3458  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3459  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3460  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3461  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3462  *
3463  * We don't have to worry about the returned node being offline
3464  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3465  *
3466  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3467  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3468  * should not be possible for the following code to return an
3469  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3470  * is not returning the node where the allocation must be, only
3471  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3472  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3473  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3474  * See kmem_cache_alloc_node().
3475  */
3476
3477 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3478 {
3479         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3480 }
3481
3482 int cpuset_mem_spread_node(void)
3483 {
3484         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3485                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3486                         node_random(&current->mems_allowed);
3487
3488         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3489 }
3490
3491 int cpuset_slab_spread_node(void)
3492 {
3493         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3494                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3495                         node_random(&current->mems_allowed);
3496
3497         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3498 }
3499
3500 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3501
3502 /**
3503  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3504  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3505  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3506  *
3507  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3508  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3509  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3510  * to the other.
3511  **/
3512
3513 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3514                                    const struct task_struct *tsk2)
3515 {
3516         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3517 }
3518
3519 /**
3520  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3521  *
3522  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3523  * mems_allowed to the kernel log.
3524  */
3525 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3526 {
3527         struct cgroup *cgrp;
3528
3529         rcu_read_lock();
3530
3531         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3532         pr_cont(",cpuset=");
3533         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3534         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3535                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3536
3537         rcu_read_unlock();
3538 }
3539
3540 /*
3541  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3542  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3543  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3544  */
3545
3546 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3547
3548 /**
3549  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3550  *
3551  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3552  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3553  *
3554  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3555  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3556  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3557  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3558  * or writing dirty pages.
3559  *
3560  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3561  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3562  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3563  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
3564  **/
3565
3566 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
3567 {
3568         rcu_read_lock();
3569         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
3570         rcu_read_unlock();
3571 }
3572
3573 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
3574 /*
3575  * proc_cpuset_show()
3576  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
3577  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
3578  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
3579  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
3580  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
3581  *    anyway.
3582  */
3583 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
3584                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
3585 {
3586         char *buf;
3587         struct cgroup_subsys_state *css;
3588         int retval;
3589
3590         retval = -ENOMEM;
3591         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3592         if (!buf)
3593                 goto out;
3594
3595         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
3596         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
3597                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
3598         css_put(css);
3599         if (retval >= PATH_MAX)
3600                 retval = -ENAMETOOLONG;
3601         if (retval < 0)
3602                 goto out_free;
3603         seq_puts(m, buf);
3604         seq_putc(m, '\n');
3605         retval = 0;
3606 out_free:
3607         kfree(buf);
3608 out:
3609         return retval;
3610 }
3611 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
3612
3613 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
3614 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
3615 {
3616         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
3617                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3618         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
3619                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3620 }