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