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