Merge tag '5.17-rc3-ksmbd-server-fixes' of git://git.samba.org/ksmbd
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/fs_context.h>
43 #include <linux/namei.h>
44 #include <linux/pagemap.h>
45 #include <linux/proc_fs.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/sched/deadline.h>
49 #include <linux/sched/mm.h>
50 #include <linux/sched/task.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/security.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/stat.h>
56 #include <linux/string.h>
57 #include <linux/time.h>
58 #include <linux/time64.h>
59 #include <linux/backing-dev.h>
60 #include <linux/sort.h>
61 #include <linux/oom.h>
62 #include <linux/sched/isolation.h>
63 #include <linux/uaccess.h>
64 #include <linux/atomic.h>
65 #include <linux/mutex.h>
66 #include <linux/cgroup.h>
67 #include <linux/wait.h>
68
69 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
70 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
71
72 /*
73  * There could be abnormal cpuset configurations for cpu or memory
74  * node binding, add this key to provide a quick low-cost judgement
75  * of the situation.
76  */
77 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_insane_config_key);
78
79 /* See "Frequency meter" comments, below. */
80
81 struct fmeter {
82         int cnt;                /* unprocessed events count */
83         int val;                /* most recent output value */
84         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
85         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
86 };
87
88 struct cpuset {
89         struct cgroup_subsys_state css;
90
91         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
92
93         /*
94          * On default hierarchy:
95          *
96          * The user-configured masks can only be changed by writing to
97          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
98          * parent masks.
99          *
100          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
101          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
102          * changed or hotplug happens.
103          *
104          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
105          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
106          *
107          *
108          * On legacy hierarchy:
109          *
110          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
111          */
112
113         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
114         cpumask_var_t cpus_allowed;
115         nodemask_t mems_allowed;
116
117         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
118         cpumask_var_t effective_cpus;
119         nodemask_t effective_mems;
120
121         /*
122          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
123          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
124          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
125          *
126          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
127          * may have offlined ones.
128          */
129         cpumask_var_t subparts_cpus;
130
131         /*
132          * This is old Memory Nodes tasks took on.
133          *
134          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
135          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
136          *   task is moved into it.
137          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
138          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
139          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
140          */
141         nodemask_t old_mems_allowed;
142
143         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
144
145         /*
146          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
147          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
148          */
149         int attach_in_progress;
150
151         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
152         int pn;
153
154         /* for custom sched domain */
155         int relax_domain_level;
156
157         /* number of CPUs in subparts_cpus */
158         int nr_subparts_cpus;
159
160         /* partition root state */
161         int partition_root_state;
162
163         /*
164          * Default hierarchy only:
165          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
166          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
167          */
168         int use_parent_ecpus;
169         int child_ecpus_count;
170
171         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
172         struct cgroup_file partition_file;
173 };
174
175 /*
176  * Partition root states:
177  *
178  *   0 - not a partition root
179  *
180  *   1 - partition root
181  *
182  *  -1 - invalid partition root
183  *       None of the cpus in cpus_allowed can be put into the parent's
184  *       subparts_cpus. In this case, the cpuset is not a real partition
185  *       root anymore.  However, the CPU_EXCLUSIVE bit will still be set
186  *       and the cpuset can be restored back to a partition root if the
187  *       parent cpuset can give more CPUs back to this child cpuset.
188  */
189 #define PRS_DISABLED            0
190 #define PRS_ENABLED             1
191 #define PRS_ERROR               -1
192
193 /*
194  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
195  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
196  */
197 struct tmpmasks {
198         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
199         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
200 };
201
202 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
203 {
204         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
205 }
206
207 /* Retrieve the cpuset for a task */
208 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
209 {
210         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
211 }
212
213 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
214 {
215         return css_cs(cs->css.parent);
216 }
217
218 /* bits in struct cpuset flags field */
219 typedef enum {
220         CS_ONLINE,
221         CS_CPU_EXCLUSIVE,
222         CS_MEM_EXCLUSIVE,
223         CS_MEM_HARDWALL,
224         CS_MEMORY_MIGRATE,
225         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
226         CS_SPREAD_PAGE,
227         CS_SPREAD_SLAB,
228 } cpuset_flagbits_t;
229
230 /* convenient tests for these bits */
231 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
232 {
233         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
234 }
235
236 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
237 {
238         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
239 }
240
241 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
242 {
243         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
244 }
245
246 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
247 {
248         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
249 }
250
251 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
252 {
253         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
254 }
255
256 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
257 {
258         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
259 }
260
261 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
262 {
263         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
264 }
265
266 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
267 {
268         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
269 }
270
271 static inline int is_partition_root(const struct cpuset *cs)
272 {
273         return cs->partition_root_state > 0;
274 }
275
276 /*
277  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
278  */
279 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs,
280                                            int old_prs, int new_prs)
281 {
282         if (old_prs != new_prs)
283                 cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
284 }
285
286 static struct cpuset top_cpuset = {
287         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
288                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
289         .partition_root_state = PRS_ENABLED,
290 };
291
292 /**
293  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
294  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
295  * @pos_css: used for iteration
296  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
297  *
298  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
299  * with RCU read locked.
300  */
301 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
302         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
303                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
304
305 /**
306  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
307  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
308  * @pos_css: used for iteration
309  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
310  *
311  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
312  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
313  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
314  * iteration and the first node to be visited.
315  */
316 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
317         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
318                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
319
320 /*
321  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_rwsem and
322  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
323  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
324  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_rwsem write lock.  Other
325  * kernel subsystems can use cpuset_read_lock()/cpuset_read_unlock() to
326  * prevent change to cpuset structures.
327  *
328  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
329  * cpuset_rwsem, it blocks others wanting that rwsem, ensuring that it
330  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
331  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
332  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
333  * just holding cpuset_rwsem.  While it is performing these checks, various
334  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
335  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
336  * everyone else.
337  *
338  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
339  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
340  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
341  * __alloc_pages().
342  *
343  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
344  * access to cpusets.
345  *
346  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
347  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
348  * them.
349  *
350  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
351  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
352  * cpumasks and nodemasks.
353  *
354  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
355  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
356  */
357
358 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(cpuset_rwsem);
359
360 void cpuset_read_lock(void)
361 {
362         percpu_down_read(&cpuset_rwsem);
363 }
364
365 void cpuset_read_unlock(void)
366 {
367         percpu_up_read(&cpuset_rwsem);
368 }
369
370 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
371
372 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
373
374 /*
375  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
376  */
377 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
378 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
379
380 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
381
382 static inline void check_insane_mems_config(nodemask_t *nodes)
383 {
384         if (!cpusets_insane_config() &&
385                 movable_only_nodes(nodes)) {
386                 static_branch_enable(&cpusets_insane_config_key);
387                 pr_info("Unsupported (movable nodes only) cpuset configuration detected (nmask=%*pbl)!\n"
388                         "Cpuset allocations might fail even with a lot of memory available.\n",
389                         nodemask_pr_args(nodes));
390         }
391 }
392
393 /*
394  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
395  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
396  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
397  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
398  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
399  * cpus or mems will be affected.
400  */
401 static inline bool is_in_v2_mode(void)
402 {
403         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
404               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
405 }
406
407 /*
408  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
409  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
410  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
411  * appropriate cpus.
412  *
413  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
414  * of cpu_online_mask.
415  *
416  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
417  */
418 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
419                                   struct cpumask *pmask)
420 {
421         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
422         struct cpuset *cs;
423
424         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
425                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
426
427         rcu_read_lock();
428         cs = task_cs(tsk);
429
430         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
431                 cs = parent_cs(cs);
432                 if (unlikely(!cs)) {
433                         /*
434                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
435                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
436                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
437                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
438                          * identical to cpu_online_mask.
439                          */
440                         goto out_unlock;
441                 }
442         }
443         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
444
445 out_unlock:
446         rcu_read_unlock();
447 }
448
449 /*
450  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
451  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
452  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
453  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
454  *
455  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
456  * of node_states[N_MEMORY].
457  *
458  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
459  */
460 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
461 {
462         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
463                 cs = parent_cs(cs);
464         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
465 }
466
467 /*
468  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
469  *
470  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
471  */
472 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
473                                         struct task_struct *tsk)
474 {
475         if (is_spread_page(cs))
476                 task_set_spread_page(tsk);
477         else
478                 task_clear_spread_page(tsk);
479
480         if (is_spread_slab(cs))
481                 task_set_spread_slab(tsk);
482         else
483                 task_clear_spread_slab(tsk);
484 }
485
486 /*
487  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
488  *
489  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
490  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
491  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_rwsem.
492  */
493
494 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
495 {
496         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
497                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
498                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
499                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
500 }
501
502 /**
503  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
504  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
505  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
506  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
507  *
508  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
509  */
510 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
511 {
512         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
513
514         if (cs) {
515                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
516                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
517                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
518         } else {
519                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
520                 pmask2 = &tmp->addmask;
521                 pmask3 = &tmp->delmask;
522         }
523
524         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
525                 return -ENOMEM;
526
527         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
528                 goto free_one;
529
530         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
531                 goto free_two;
532
533         return 0;
534
535 free_two:
536         free_cpumask_var(*pmask2);
537 free_one:
538         free_cpumask_var(*pmask1);
539         return -ENOMEM;
540 }
541
542 /**
543  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
544  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
545  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
546  */
547 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
548 {
549         if (cs) {
550                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
551                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
552                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
553         }
554         if (tmp) {
555                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
556                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
557                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
558         }
559 }
560
561 /**
562  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
563  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
564  */
565 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
566 {
567         struct cpuset *trial;
568
569         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
570         if (!trial)
571                 return NULL;
572
573         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
574                 kfree(trial);
575                 return NULL;
576         }
577
578         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
579         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
580         return trial;
581 }
582
583 /**
584  * free_cpuset - free the cpuset
585  * @cs: the cpuset to be freed
586  */
587 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
588 {
589         free_cpumasks(cs, NULL);
590         kfree(cs);
591 }
592
593 /*
594  * validate_change_legacy() - Validate conditions specific to legacy (v1)
595  *                            behavior.
596  */
597 static int validate_change_legacy(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
598 {
599         struct cgroup_subsys_state *css;
600         struct cpuset *c, *par;
601         int ret;
602
603         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
604
605         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
606         ret = -EBUSY;
607         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
608                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
609                         goto out;
610
611         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
612         ret = -EACCES;
613         par = parent_cs(cur);
614         if (par && !is_cpuset_subset(trial, par))
615                 goto out;
616
617         ret = 0;
618 out:
619         return ret;
620 }
621
622 /*
623  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
624  *                     follows the structural rules for cpusets.
625  *
626  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
627  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
628  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
629  * cpuset_rwsem held.
630  *
631  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
632  * such as list traversal that depend on the actual address of the
633  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
634  *
635  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
636  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
637  * or flags changed to new, trial values.
638  *
639  * Return 0 if valid, -errno if not.
640  */
641
642 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
643 {
644         struct cgroup_subsys_state *css;
645         struct cpuset *c, *par;
646         int ret = 0;
647
648         rcu_read_lock();
649
650         if (!is_in_v2_mode())
651                 ret = validate_change_legacy(cur, trial);
652         if (ret)
653                 goto out;
654
655         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
656         if (cur == &top_cpuset)
657                 goto out;
658
659         par = parent_cs(cur);
660
661         /*
662          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
663          * overlap
664          */
665         ret = -EINVAL;
666         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
667                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
668                     c != cur &&
669                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
670                         goto out;
671                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
672                     c != cur &&
673                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
674                         goto out;
675         }
676
677         /*
678          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
679          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
680          */
681         ret = -ENOSPC;
682         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
683                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
684                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
685                         goto out;
686                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
687                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
688                         goto out;
689         }
690
691         /*
692          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
693          * tasks.
694          */
695         ret = -EBUSY;
696         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
697             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
698                                        trial->cpus_allowed))
699                 goto out;
700
701         ret = 0;
702 out:
703         rcu_read_unlock();
704         return ret;
705 }
706
707 #ifdef CONFIG_SMP
708 /*
709  * Helper routine for generate_sched_domains().
710  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
711  */
712 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
713 {
714         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
715 }
716
717 static void
718 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
719 {
720         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
721                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
722         return;
723 }
724
725 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
726                                     struct cpuset *root_cs)
727 {
728         struct cpuset *cp;
729         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
730
731         rcu_read_lock();
732         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
733                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
734                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
735                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
736                         continue;
737                 }
738
739                 if (is_sched_load_balance(cp))
740                         update_domain_attr(dattr, cp);
741         }
742         rcu_read_unlock();
743 }
744
745 /* Must be called with cpuset_rwsem held.  */
746 static inline int nr_cpusets(void)
747 {
748         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
749         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
750 }
751
752 /*
753  * generate_sched_domains()
754  *
755  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
756  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
757  * union is a subset of that set.
758  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
759  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
760  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
761  * partition.
762  *
763  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
764  * for a background explanation of this.
765  *
766  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
767  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
768  * domains when operating in the severe memory shortage situations
769  * that could cause allocation failures below.
770  *
771  * Must be called with cpuset_rwsem held.
772  *
773  * The three key local variables below are:
774  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
775  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
776  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
777  *         balance cpusets.
778  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
779  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
780  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
781  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
782  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
783  *         is a subset of one of these domains, while there are as
784  *         many such domains as possible, each as small as possible.
785  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
786  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
787  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
788  *         value to determine what partition elements (sched domains)
789  *         were changed (added or removed.)
790  *
791  * Finding the best partition (set of domains):
792  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
793  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
794  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
795  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
796  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
797  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
798  *      any such pairs.
799  *
800  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
801  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
802  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
803  *      partition_sched_domains().
804  */
805 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
806                         struct sched_domain_attr **attributes)
807 {
808         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
809         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
810         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
811         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
812         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
813         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
814         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
815         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
816         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
817         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
818
819         doms = NULL;
820         dattr = NULL;
821         csa = NULL;
822
823         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
824         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
825                 ndoms = 1;
826                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
827                 if (!doms)
828                         goto done;
829
830                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
831                 if (dattr) {
832                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
833                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
834                 }
835                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
836                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
837
838                 goto done;
839         }
840
841         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
842         if (!csa)
843                 goto done;
844         csn = 0;
845
846         rcu_read_lock();
847         if (root_load_balance)
848                 csa[csn++] = &top_cpuset;
849         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
850                 if (cp == &top_cpuset)
851                         continue;
852                 /*
853                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
854                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
855                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
856                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
857                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
858                  * the corresponding sched domain.
859                  *
860                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
861                  * is a subset of the root's effective_cpus.
862                  */
863                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
864                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
865                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
866                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
867                         continue;
868
869                 if (root_load_balance &&
870                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
871                         continue;
872
873                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
874                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
875                         csa[csn++] = cp;
876
877                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
878                 if (!is_partition_root(cp))
879                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
880         }
881         rcu_read_unlock();
882
883         for (i = 0; i < csn; i++)
884                 csa[i]->pn = i;
885         ndoms = csn;
886
887 restart:
888         /* Find the best partition (set of sched domains) */
889         for (i = 0; i < csn; i++) {
890                 struct cpuset *a = csa[i];
891                 int apn = a->pn;
892
893                 for (j = 0; j < csn; j++) {
894                         struct cpuset *b = csa[j];
895                         int bpn = b->pn;
896
897                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
898                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
899                                         struct cpuset *c = csa[k];
900
901                                         if (c->pn == bpn)
902                                                 c->pn = apn;
903                                 }
904                                 ndoms--;        /* one less element */
905                                 goto restart;
906                         }
907                 }
908         }
909
910         /*
911          * Now we know how many domains to create.
912          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
913          */
914         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
915         if (!doms)
916                 goto done;
917
918         /*
919          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
920          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
921          */
922         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
923                               GFP_KERNEL);
924
925         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
926                 struct cpuset *a = csa[i];
927                 struct cpumask *dp;
928                 int apn = a->pn;
929
930                 if (apn < 0) {
931                         /* Skip completed partitions */
932                         continue;
933                 }
934
935                 dp = doms[nslot];
936
937                 if (nslot == ndoms) {
938                         static int warnings = 10;
939                         if (warnings) {
940                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
941                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
942                                 warnings--;
943                         }
944                         continue;
945                 }
946
947                 cpumask_clear(dp);
948                 if (dattr)
949                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
950                 for (j = i; j < csn; j++) {
951                         struct cpuset *b = csa[j];
952
953                         if (apn == b->pn) {
954                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
955                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
956                                 if (dattr)
957                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
958
959                                 /* Done with this partition */
960                                 b->pn = -1;
961                         }
962                 }
963                 nslot++;
964         }
965         BUG_ON(nslot != ndoms);
966
967 done:
968         kfree(csa);
969
970         /*
971          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
972          * See comments in partition_sched_domains().
973          */
974         if (doms == NULL)
975                 ndoms = 1;
976
977         *domains    = doms;
978         *attributes = dattr;
979         return ndoms;
980 }
981
982 static void update_tasks_root_domain(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
989         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
990                 dl_add_task_root_domain(task);
991
992         css_task_iter_end(&it);
993 }
994
995 static void rebuild_root_domains(void)
996 {
997         struct cpuset *cs = NULL;
998         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
999
1000         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1001         lockdep_assert_cpus_held();
1002         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
1003
1004         rcu_read_lock();
1005
1006         /*
1007          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
1008          * if a task belongs to it.
1009          */
1010         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
1011
1012         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1013
1014                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
1015                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1016                         continue;
1017                 }
1018
1019                 css_get(&cs->css);
1020
1021                 rcu_read_unlock();
1022
1023                 update_tasks_root_domain(cs);
1024
1025                 rcu_read_lock();
1026                 css_put(&cs->css);
1027         }
1028         rcu_read_unlock();
1029 }
1030
1031 static void
1032 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1033                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
1034 {
1035         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
1036         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
1037         rebuild_root_domains();
1038         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Rebuild scheduler domains.
1043  *
1044  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1045  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1046  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1047  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1048  * scheduler's dynamic sched domains.
1049  *
1050  * Call with cpuset_rwsem held.  Takes cpus_read_lock().
1051  */
1052 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1053 {
1054         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1055         struct sched_domain_attr *attr;
1056         cpumask_var_t *doms;
1057         struct cpuset *cs;
1058         int ndoms;
1059
1060         lockdep_assert_cpus_held();
1061         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1062
1063         /*
1064          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1065          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1066          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1067          *
1068          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1069          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1070          * is enough to detect racing CPU offlines.
1071          */
1072         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1073             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1074                 return;
1075
1076         /*
1077          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1078          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1079          * partition root could be offlined, all must be checked.
1080          */
1081         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1082                 rcu_read_lock();
1083                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1084                         if (!is_partition_root(cs)) {
1085                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1086                                 continue;
1087                         }
1088                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1089                                             cpu_active_mask)) {
1090                                 rcu_read_unlock();
1091                                 return;
1092                         }
1093                 }
1094                 rcu_read_unlock();
1095         }
1096
1097         /* Generate domain masks and attrs */
1098         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1099
1100         /* Have scheduler rebuild the domains */
1101         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1102 }
1103 #else /* !CONFIG_SMP */
1104 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1105 {
1106 }
1107 #endif /* CONFIG_SMP */
1108
1109 void rebuild_sched_domains(void)
1110 {
1111         cpus_read_lock();
1112         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1113         rebuild_sched_domains_locked();
1114         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1115         cpus_read_unlock();
1116 }
1117
1118 /**
1119  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1120  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1121  *
1122  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1123  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1124  * cpuset membership stays stable.
1125  */
1126 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1127 {
1128         struct css_task_iter it;
1129         struct task_struct *task;
1130
1131         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1132         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1133                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1134         css_task_iter_end(&it);
1135 }
1136
1137 /**
1138  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1139  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1140  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1141  * @parent: the parent cpuset
1142  *
1143  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1144  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1145  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1146  * to mask those out.
1147  */
1148 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1149                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1150 {
1151         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1152                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1153                            parent->subparts_cpus);
1154                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1155                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1156         } else {
1157                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1158         }
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1163  */
1164 enum subparts_cmd {
1165         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1166         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1167         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1168 };
1169
1170 /**
1171  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1172  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1173  * @cmd:     Partition root state change command
1174  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1175  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1176  * Return:   0, 1 or an error code
1177  *
1178  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1179  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1180  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1181  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1182  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1183  *
1184  * For partcmd_disable, the cpuset is being transofrmed from a partition
1185  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1186  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1187  * into parent's effective_cpus. 0 should always be returned.
1188  *
1189  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu
1190  * list is to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise,
1191  * cpus_allowed is assumed to remain the same. The cpuset should either
1192  * be a partition root or an invalid partition root. The partition root
1193  * state may change if newmask is NULL and none of the requested CPUs can
1194  * be granted by the parent. The function will return 1 if changes to
1195  * parent's subparts_cpus and effective_cpus happen or 0 otherwise.
1196  * Error code should only be returned when newmask is non-NULL.
1197  *
1198  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1199  * update_prstate(). The partcmd_update command is used by
1200  * update_cpumasks_hier() with newmask NULL and update_cpumask() with
1201  * newmask set.
1202  *
1203  * The checking is more strict when enabling partition root than the
1204  * other two commands.
1205  *
1206  * Because of the implicit cpu exclusive nature of a partition root,
1207  * cpumask changes that violates the cpu exclusivity rule will not be
1208  * permitted when checked by validate_change().
1209  */
1210 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cpuset, int cmd,
1211                                           struct cpumask *newmask,
1212                                           struct tmpmasks *tmp)
1213 {
1214         struct cpuset *parent = parent_cs(cpuset);
1215         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1216         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1217         int old_prs, new_prs;
1218         bool part_error = false;        /* Partition error? */
1219
1220         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1221
1222         /*
1223          * The parent must be a partition root.
1224          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1225          * not be empty.
1226          */
1227         if (!is_partition_root(parent) ||
1228            (newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1229            (!newmask && cpumask_empty(cpuset->cpus_allowed)))
1230                 return -EINVAL;
1231
1232         /*
1233          * Enabling/disabling partition root is not allowed if there are
1234          * online children.
1235          */
1236         if ((cmd != partcmd_update) && css_has_online_children(&cpuset->css))
1237                 return -EBUSY;
1238
1239         /*
1240          * Enabling partition root is not allowed if not all the CPUs
1241          * can be granted from parent's effective_cpus or at least one
1242          * CPU will be left after that.
1243          */
1244         if ((cmd == partcmd_enable) &&
1245            (!cpumask_subset(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus) ||
1246              cpumask_equal(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus)))
1247                 return -EINVAL;
1248
1249         /*
1250          * A cpumask update cannot make parent's effective_cpus become empty.
1251          */
1252         adding = deleting = false;
1253         old_prs = new_prs = cpuset->partition_root_state;
1254         if (cmd == partcmd_enable) {
1255                 cpumask_copy(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed);
1256                 adding = true;
1257         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1258                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1259                                        parent->subparts_cpus);
1260         } else if (newmask) {
1261                 /*
1262                  * partcmd_update with newmask:
1263                  *
1264                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1265                  * addmask = newmask & parent->effective_cpus
1266                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1267                  */
1268                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed, newmask);
1269                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1270                                        parent->subparts_cpus);
1271
1272                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->effective_cpus);
1273                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1274                                         parent->subparts_cpus);
1275                 /*
1276                  * Return error if the new effective_cpus could become empty.
1277                  */
1278                 if (adding &&
1279                     cpumask_equal(parent->effective_cpus, tmp->addmask)) {
1280                         if (!deleting)
1281                                 return -EINVAL;
1282                         /*
1283                          * As some of the CPUs in subparts_cpus might have
1284                          * been offlined, we need to compute the real delmask
1285                          * to confirm that.
1286                          */
1287                         if (!cpumask_and(tmp->addmask, tmp->delmask,
1288                                          cpu_active_mask))
1289                                 return -EINVAL;
1290                         cpumask_copy(tmp->addmask, parent->effective_cpus);
1291                 }
1292         } else {
1293                 /*
1294                  * partcmd_update w/o newmask:
1295                  *
1296                  * addmask = cpus_allowed & parent->effective_cpus
1297                  *
1298                  * Note that parent's subparts_cpus may have been
1299                  * pre-shrunk in case there is a change in the cpu list.
1300                  * So no deletion is needed.
1301                  */
1302                 adding = cpumask_and(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed,
1303                                      parent->effective_cpus);
1304                 part_error = cpumask_equal(tmp->addmask,
1305                                            parent->effective_cpus);
1306         }
1307
1308         if (cmd == partcmd_update) {
1309                 int prev_prs = cpuset->partition_root_state;
1310
1311                 /*
1312                  * Check for possible transition between PRS_ENABLED
1313                  * and PRS_ERROR.
1314                  */
1315                 switch (cpuset->partition_root_state) {
1316                 case PRS_ENABLED:
1317                         if (part_error)
1318                                 new_prs = PRS_ERROR;
1319                         break;
1320                 case PRS_ERROR:
1321                         if (!part_error)
1322                                 new_prs = PRS_ENABLED;
1323                         break;
1324                 }
1325                 /*
1326                  * Set part_error if previously in invalid state.
1327                  */
1328                 part_error = (prev_prs == PRS_ERROR);
1329         }
1330
1331         if (!part_error && (new_prs == PRS_ERROR))
1332                 return 0;       /* Nothing need to be done */
1333
1334         if (new_prs == PRS_ERROR) {
1335                 /*
1336                  * Remove all its cpus from parent's subparts_cpus.
1337                  */
1338                 adding = false;
1339                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1340                                        parent->subparts_cpus);
1341         }
1342
1343         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1344                 return 0;
1345
1346         /*
1347          * Change the parent's subparts_cpus.
1348          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1349          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1350          */
1351         spin_lock_irq(&callback_lock);
1352         if (adding) {
1353                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1354                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1355                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1356                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1357         }
1358         if (deleting) {
1359                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1360                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1361                 /*
1362                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1363                  */
1364                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1365                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1366                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1367         }
1368
1369         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1370
1371         if (old_prs != new_prs)
1372                 cpuset->partition_root_state = new_prs;
1373
1374         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1375         notify_partition_change(cpuset, old_prs, new_prs);
1376
1377         return cmd == partcmd_update;
1378 }
1379
1380 /*
1381  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1382  * @cs:  the cpuset to consider
1383  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1384  *
1385  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1386  * and all its descendants need to be updated.
1387  *
1388  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1389  *
1390  * Called with cpuset_rwsem held
1391  */
1392 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1393 {
1394         struct cpuset *cp;
1395         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1396         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1397         int old_prs, new_prs;
1398
1399         rcu_read_lock();
1400         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1401                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1402
1403                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1404
1405                 /*
1406                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1407                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
1408                  */
1409                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1410                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1411                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1412                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1413                                 parent->child_ecpus_count++;
1414                         }
1415                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1416                         cp->use_parent_ecpus = false;
1417                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1418                         parent->child_ecpus_count--;
1419                 }
1420
1421                 /*
1422                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1423                  * and has no partition root state.
1424                  */
1425                 if (!cp->partition_root_state &&
1426                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1427                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1428                         continue;
1429                 }
1430
1431                 /*
1432                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1433                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1434                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1435                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1436                  */
1437                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1438                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1439                         switch (parent->partition_root_state) {
1440                         case PRS_DISABLED:
1441                                 /*
1442                                  * If parent is not a partition root or an
1443                                  * invalid partition root, clear its state
1444                                  * and its CS_CPU_EXCLUSIVE flag.
1445                                  */
1446                                 WARN_ON_ONCE(cp->partition_root_state
1447                                              != PRS_ERROR);
1448                                 new_prs = PRS_DISABLED;
1449
1450                                 /*
1451                                  * clear_bit() is an atomic operation and
1452                                  * readers aren't interested in the state
1453                                  * of CS_CPU_EXCLUSIVE anyway. So we can
1454                                  * just update the flag without holding
1455                                  * the callback_lock.
1456                                  */
1457                                 clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cp->flags);
1458                                 break;
1459
1460                         case PRS_ENABLED:
1461                                 if (update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp))
1462                                         update_tasks_cpumask(parent);
1463                                 break;
1464
1465                         case PRS_ERROR:
1466                                 /*
1467                                  * When parent is invalid, it has to be too.
1468                                  */
1469                                 new_prs = PRS_ERROR;
1470                                 break;
1471                         }
1472                 }
1473
1474                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1475                         continue;
1476                 rcu_read_unlock();
1477
1478                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1479
1480                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1481                 if (cp->nr_subparts_cpus && (new_prs != PRS_ENABLED)) {
1482                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1483                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1484                 } else if (cp->nr_subparts_cpus) {
1485                         /*
1486                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1487                          * are mutually exclusive.
1488                          *
1489                          * In the unlikely event that effective_cpus
1490                          * becomes empty. we clear cp->nr_subparts_cpus and
1491                          * let its child partition roots to compete for
1492                          * CPUs again.
1493                          */
1494                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1495                                        cp->subparts_cpus);
1496                         if (cpumask_empty(cp->effective_cpus)) {
1497                                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1498                                 cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1499                                 cp->nr_subparts_cpus = 0;
1500                         } else if (!cpumask_subset(cp->subparts_cpus,
1501                                                    tmp->new_cpus)) {
1502                                 cpumask_andnot(cp->subparts_cpus,
1503                                         cp->subparts_cpus, tmp->new_cpus);
1504                                 cp->nr_subparts_cpus
1505                                         = cpumask_weight(cp->subparts_cpus);
1506                         }
1507                 }
1508
1509                 if (new_prs != old_prs)
1510                         cp->partition_root_state = new_prs;
1511
1512                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1513                 notify_partition_change(cp, old_prs, new_prs);
1514
1515                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1516                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1517
1518                 update_tasks_cpumask(cp);
1519
1520                 /*
1521                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1522                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1523                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1524                  * root as well.
1525                  */
1526                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1527                     is_sched_load_balance(cp) &&
1528                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1529                     is_partition_root(cp)))
1530                         need_rebuild_sched_domains = true;
1531
1532                 rcu_read_lock();
1533                 css_put(&cp->css);
1534         }
1535         rcu_read_unlock();
1536
1537         if (need_rebuild_sched_domains)
1538                 rebuild_sched_domains_locked();
1539 }
1540
1541 /**
1542  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1543  * @parent:  Parent cpuset
1544  * @cs:      Current cpuset
1545  * @tmp:     Temp variables
1546  */
1547 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1548                                     struct tmpmasks *tmp)
1549 {
1550         struct cpuset *sibling;
1551         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1552
1553         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1554
1555         /*
1556          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1557          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1558          * to use the right effective_cpus value.
1559          *
1560          * The update_cpumasks_hier() function may sleep. So we have to
1561          * release the RCU read lock before calling it.
1562          */
1563         rcu_read_lock();
1564         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1565                 if (sibling == cs)
1566                         continue;
1567                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1568                         continue;
1569                 if (!css_tryget_online(&sibling->css))
1570                         continue;
1571
1572                 rcu_read_unlock();
1573                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp);
1574                 rcu_read_lock();
1575                 css_put(&sibling->css);
1576         }
1577         rcu_read_unlock();
1578 }
1579
1580 /**
1581  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1582  * @cs: the cpuset to consider
1583  * @trialcs: trial cpuset
1584  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1585  */
1586 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1587                           const char *buf)
1588 {
1589         int retval;
1590         struct tmpmasks tmp;
1591
1592         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1593         if (cs == &top_cpuset)
1594                 return -EACCES;
1595
1596         /*
1597          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1598          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1599          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1600          * with tasks have cpus.
1601          */
1602         if (!*buf) {
1603                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1604         } else {
1605                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1606                 if (retval < 0)
1607                         return retval;
1608
1609                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1610                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1611                         return -EINVAL;
1612         }
1613
1614         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1615         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1616                 return 0;
1617
1618         retval = validate_change(cs, trialcs);
1619         if (retval < 0)
1620                 return retval;
1621
1622 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1623         /*
1624          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1625          * to allocated cpumasks.
1626          */
1627         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1628         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1629         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1630 #endif
1631
1632         if (cs->partition_root_state) {
1633                 /* Cpumask of a partition root cannot be empty */
1634                 if (cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed))
1635                         return -EINVAL;
1636                 if (update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1637                                         trialcs->cpus_allowed, &tmp) < 0)
1638                         return -EINVAL;
1639         }
1640
1641         spin_lock_irq(&callback_lock);
1642         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1643
1644         /*
1645          * Make sure that subparts_cpus is a subset of cpus_allowed.
1646          */
1647         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1648                 cpumask_and(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus, cs->cpus_allowed);
1649                 cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1650         }
1651         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1652
1653         update_cpumasks_hier(cs, &tmp);
1654
1655         if (cs->partition_root_state) {
1656                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1657
1658                 /*
1659                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1660                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1661                  */
1662                 if (parent->child_ecpus_count)
1663                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1664         }
1665         return 0;
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1670  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1671  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1672  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1673  * cpuset_migrate_mm_wq.
1674  */
1675
1676 struct cpuset_migrate_mm_work {
1677         struct work_struct      work;
1678         struct mm_struct        *mm;
1679         nodemask_t              from;
1680         nodemask_t              to;
1681 };
1682
1683 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1684 {
1685         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1686                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1687
1688         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1689         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1690         mmput(mwork->mm);
1691         kfree(mwork);
1692 }
1693
1694 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1695                                                         const nodemask_t *to)
1696 {
1697         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1698
1699         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1700                 mmput(mm);
1701                 return;
1702         }
1703
1704         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1705         if (mwork) {
1706                 mwork->mm = mm;
1707                 mwork->from = *from;
1708                 mwork->to = *to;
1709                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1710                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1711         } else {
1712                 mmput(mm);
1713         }
1714 }
1715
1716 static void cpuset_post_attach(void)
1717 {
1718         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1719 }
1720
1721 /*
1722  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1723  * @tsk: the task to change
1724  * @newmems: new nodes that the task will be set
1725  *
1726  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1727  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1728  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1729  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1730  */
1731 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1732                                         nodemask_t *newmems)
1733 {
1734         task_lock(tsk);
1735
1736         local_irq_disable();
1737         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1738
1739         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1740         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1741         tsk->mems_allowed = *newmems;
1742
1743         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1744         local_irq_enable();
1745
1746         task_unlock(tsk);
1747 }
1748
1749 static void *cpuset_being_rebound;
1750
1751 /**
1752  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1753  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1754  *
1755  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1756  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1757  * cpuset membership stays stable.
1758  */
1759 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1760 {
1761         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_rwsem */
1762         struct css_task_iter it;
1763         struct task_struct *task;
1764
1765         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1766
1767         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1768
1769         /*
1770          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1771          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1772          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1773          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1774          * the global cpuset_rwsem, we know that no other rebind effort
1775          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1776          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1777          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1778          */
1779         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1780         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1781                 struct mm_struct *mm;
1782                 bool migrate;
1783
1784                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1785
1786                 mm = get_task_mm(task);
1787                 if (!mm)
1788                         continue;
1789
1790                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1791
1792                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1793                 if (migrate)
1794                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1795                 else
1796                         mmput(mm);
1797         }
1798         css_task_iter_end(&it);
1799
1800         /*
1801          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1802          * cs->old_mems_allowed.
1803          */
1804         cs->old_mems_allowed = newmems;
1805
1806         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1807         cpuset_being_rebound = NULL;
1808 }
1809
1810 /*
1811  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1812  * @cs: the cpuset to consider
1813  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1814  *
1815  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1816  * and all its descendants need to be updated.
1817  *
1818  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1819  *
1820  * Called with cpuset_rwsem held
1821  */
1822 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1823 {
1824         struct cpuset *cp;
1825         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1826
1827         rcu_read_lock();
1828         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1829                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1830
1831                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1832
1833                 /*
1834                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1835                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1836                  */
1837                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1838                         *new_mems = parent->effective_mems;
1839
1840                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1841                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1842                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1843                         continue;
1844                 }
1845
1846                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1847                         continue;
1848                 rcu_read_unlock();
1849
1850                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1851                 cp->effective_mems = *new_mems;
1852                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1853
1854                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1855                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1856
1857                 update_tasks_nodemask(cp);
1858
1859                 rcu_read_lock();
1860                 css_put(&cp->css);
1861         }
1862         rcu_read_unlock();
1863 }
1864
1865 /*
1866  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1867  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1868  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1869  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1870  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1871  * migrate the tasks pages to the new memory.
1872  *
1873  * Call with cpuset_rwsem held. May take callback_lock during call.
1874  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1875  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
1876  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1877  */
1878 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1879                            const char *buf)
1880 {
1881         int retval;
1882
1883         /*
1884          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1885          * it's read-only
1886          */
1887         if (cs == &top_cpuset) {
1888                 retval = -EACCES;
1889                 goto done;
1890         }
1891
1892         /*
1893          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1894          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1895          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1896          * with tasks have memory.
1897          */
1898         if (!*buf) {
1899                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1900         } else {
1901                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1902                 if (retval < 0)
1903                         goto done;
1904
1905                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1906                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1907                         retval = -EINVAL;
1908                         goto done;
1909                 }
1910         }
1911
1912         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1913                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1914                 goto done;
1915         }
1916         retval = validate_change(cs, trialcs);
1917         if (retval < 0)
1918                 goto done;
1919
1920         check_insane_mems_config(&trialcs->mems_allowed);
1921
1922         spin_lock_irq(&callback_lock);
1923         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1924         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1925
1926         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1927         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1928 done:
1929         return retval;
1930 }
1931
1932 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1933 {
1934         bool ret;
1935
1936         rcu_read_lock();
1937         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1938         rcu_read_unlock();
1939
1940         return ret;
1941 }
1942
1943 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1944 {
1945 #ifdef CONFIG_SMP
1946         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1947                 return -EINVAL;
1948 #endif
1949
1950         if (val != cs->relax_domain_level) {
1951                 cs->relax_domain_level = val;
1952                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1953                     is_sched_load_balance(cs))
1954                         rebuild_sched_domains_locked();
1955         }
1956
1957         return 0;
1958 }
1959
1960 /**
1961  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1962  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1963  *
1964  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1965  * function is called with cpuset_rwsem held, cpuset membership stays
1966  * stable.
1967  */
1968 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1969 {
1970         struct css_task_iter it;
1971         struct task_struct *task;
1972
1973         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1974         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1975                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1976         css_task_iter_end(&it);
1977 }
1978
1979 /*
1980  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1981  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1982  * cs:          the cpuset to update
1983  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1984  *
1985  * Call with cpuset_rwsem held.
1986  */
1987
1988 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1989                        int turning_on)
1990 {
1991         struct cpuset *trialcs;
1992         int balance_flag_changed;
1993         int spread_flag_changed;
1994         int err;
1995
1996         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1997         if (!trialcs)
1998                 return -ENOMEM;
1999
2000         if (turning_on)
2001                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
2002         else
2003                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
2004
2005         err = validate_change(cs, trialcs);
2006         if (err < 0)
2007                 goto out;
2008
2009         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
2010                                 is_sched_load_balance(trialcs));
2011
2012         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
2013                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
2014
2015         spin_lock_irq(&callback_lock);
2016         cs->flags = trialcs->flags;
2017         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2018
2019         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
2020                 rebuild_sched_domains_locked();
2021
2022         if (spread_flag_changed)
2023                 update_tasks_flags(cs);
2024 out:
2025         free_cpuset(trialcs);
2026         return err;
2027 }
2028
2029 /*
2030  * update_prstate - update partititon_root_state
2031  * cs: the cpuset to update
2032  * new_prs: new partition root state
2033  *
2034  * Call with cpuset_rwsem held.
2035  */
2036 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
2037 {
2038         int err, old_prs = cs->partition_root_state;
2039         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2040         struct tmpmasks tmpmask;
2041
2042         if (old_prs == new_prs)
2043                 return 0;
2044
2045         /*
2046          * Cannot force a partial or invalid partition root to a full
2047          * partition root.
2048          */
2049         if (new_prs && (old_prs == PRS_ERROR))
2050                 return -EINVAL;
2051
2052         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2053                 return -ENOMEM;
2054
2055         err = -EINVAL;
2056         if (!old_prs) {
2057                 /*
2058                  * Turning on partition root requires setting the
2059                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2060                  * cannot be NULL.
2061                  */
2062                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2063                         goto out;
2064
2065                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2066                 if (err)
2067                         goto out;
2068
2069                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2070                                                      NULL, &tmpmask);
2071                 if (err) {
2072                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2073                         goto out;
2074                 }
2075         } else {
2076                 /*
2077                  * Turning off partition root will clear the
2078                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit.
2079                  */
2080                 if (old_prs == PRS_ERROR) {
2081                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2082                         err = 0;
2083                         goto out;
2084                 }
2085
2086                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
2087                                                      NULL, &tmpmask);
2088                 if (err)
2089                         goto out;
2090
2091                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2092                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2093         }
2094
2095         /*
2096          * Update cpumask of parent's tasks except when it is the top
2097          * cpuset as some system daemons cannot be mapped to other CPUs.
2098          */
2099         if (parent != &top_cpuset)
2100                 update_tasks_cpumask(parent);
2101
2102         if (parent->child_ecpus_count)
2103                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2104
2105         rebuild_sched_domains_locked();
2106 out:
2107         if (!err) {
2108                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2109                 cs->partition_root_state = new_prs;
2110                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2111                 notify_partition_change(cs, old_prs, new_prs);
2112         }
2113
2114         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2115         return err;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2120  *
2121  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2122  * event frequency meter.  There are four routines:
2123  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2124  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2125  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2126  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2127  *
2128  * A common data structure is passed to each of these routines,
2129  * which is used to keep track of the state required to manage the
2130  * frequency meter and its digital filter.
2131  *
2132  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2133  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2134  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2135  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2136  *
2137  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2138  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2139  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2140  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2141  *
2142  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2143  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2144  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2145  * will be stable.
2146  *
2147  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2148  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2149  *
2150  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2151  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2152  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2153  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2154  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2155  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2156  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2157  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2158  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2159  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2160  * each event.
2161  */
2162
2163 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2164 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2165 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2166 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2167
2168 /* Initialize a frequency meter */
2169 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2170 {
2171         fmp->cnt = 0;
2172         fmp->val = 0;
2173         fmp->time = 0;
2174         spin_lock_init(&fmp->lock);
2175 }
2176
2177 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2178 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2179 {
2180         time64_t now;
2181         u32 ticks;
2182
2183         now = ktime_get_seconds();
2184         ticks = now - fmp->time;
2185
2186         if (ticks == 0)
2187                 return;
2188
2189         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2190         while (ticks-- > 0)
2191                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2192         fmp->time = now;
2193
2194         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2195         fmp->cnt = 0;
2196 }
2197
2198 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2199 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2200 {
2201         spin_lock(&fmp->lock);
2202         fmeter_update(fmp);
2203         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2204         spin_unlock(&fmp->lock);
2205 }
2206
2207 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2208 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2209 {
2210         int val;
2211
2212         spin_lock(&fmp->lock);
2213         fmeter_update(fmp);
2214         val = fmp->val;
2215         spin_unlock(&fmp->lock);
2216         return val;
2217 }
2218
2219 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2220
2221 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_rwsem held */
2222 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2223 {
2224         struct cgroup_subsys_state *css;
2225         struct cpuset *cs;
2226         struct task_struct *task;
2227         int ret;
2228
2229         /* used later by cpuset_attach() */
2230         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2231         cs = css_cs(css);
2232
2233         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2234
2235         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2236         ret = -ENOSPC;
2237         if (!is_in_v2_mode() &&
2238             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2239                 goto out_unlock;
2240
2241         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2242                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
2243                 if (ret)
2244                         goto out_unlock;
2245                 ret = security_task_setscheduler(task);
2246                 if (ret)
2247                         goto out_unlock;
2248         }
2249
2250         /*
2251          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2252          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2253          */
2254         cs->attach_in_progress++;
2255         ret = 0;
2256 out_unlock:
2257         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2258         return ret;
2259 }
2260
2261 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2262 {
2263         struct cgroup_subsys_state *css;
2264
2265         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2266
2267         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2268         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2269         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2270 }
2271
2272 /*
2273  * Protected by cpuset_rwsem.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2274  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2275  * allocate from cpuset_init().
2276  */
2277 static cpumask_var_t cpus_attach;
2278
2279 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2280 {
2281         /* static buf protected by cpuset_rwsem */
2282         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2283         struct task_struct *task;
2284         struct task_struct *leader;
2285         struct cgroup_subsys_state *css;
2286         struct cpuset *cs;
2287         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2288
2289         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2290         cs = css_cs(css);
2291
2292         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2293
2294         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2295
2296         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2297                 if (cs != &top_cpuset)
2298                         guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2299                 else
2300                         cpumask_copy(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task));
2301                 /*
2302                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2303                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2304                  */
2305                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2306
2307                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2308                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
2309         }
2310
2311         /*
2312          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2313          * sleep and should be moved outside migration path proper.
2314          */
2315         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2316         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2317                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2318
2319                 if (mm) {
2320                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2321
2322                         /*
2323                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2324                          * here, except if this task is being moved
2325                          * automatically due to hotplug.  In that case
2326                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2327                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2328                          * migrate mm from.
2329                          */
2330                         if (is_memory_migrate(cs))
2331                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2332                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2333                         else
2334                                 mmput(mm);
2335                 }
2336         }
2337
2338         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2339
2340         cs->attach_in_progress--;
2341         if (!cs->attach_in_progress)
2342                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2343
2344         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2345 }
2346
2347 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2348
2349 typedef enum {
2350         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2351         FILE_CPULIST,
2352         FILE_MEMLIST,
2353         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2354         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2355         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2356         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2357         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2358         FILE_MEM_HARDWALL,
2359         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2360         FILE_PARTITION_ROOT,
2361         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2362         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2363         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2364         FILE_SPREAD_PAGE,
2365         FILE_SPREAD_SLAB,
2366 } cpuset_filetype_t;
2367
2368 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2369                             u64 val)
2370 {
2371         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2372         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2373         int retval = 0;
2374
2375         cpus_read_lock();
2376         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2377         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2378                 retval = -ENODEV;
2379                 goto out_unlock;
2380         }
2381
2382         switch (type) {
2383         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2384                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2385                 break;
2386         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2387                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2388                 break;
2389         case FILE_MEM_HARDWALL:
2390                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2391                 break;
2392         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2393                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2394                 break;
2395         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2396                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2397                 break;
2398         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2399                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2400                 break;
2401         case FILE_SPREAD_PAGE:
2402                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2403                 break;
2404         case FILE_SPREAD_SLAB:
2405                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2406                 break;
2407         default:
2408                 retval = -EINVAL;
2409                 break;
2410         }
2411 out_unlock:
2412         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2413         cpus_read_unlock();
2414         return retval;
2415 }
2416
2417 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2418                             s64 val)
2419 {
2420         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2421         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2422         int retval = -ENODEV;
2423
2424         cpus_read_lock();
2425         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2426         if (!is_cpuset_online(cs))
2427                 goto out_unlock;
2428
2429         switch (type) {
2430         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2431                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2432                 break;
2433         default:
2434                 retval = -EINVAL;
2435                 break;
2436         }
2437 out_unlock:
2438         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2439         cpus_read_unlock();
2440         return retval;
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2445  */
2446 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2447                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2448 {
2449         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2450         struct cpuset *trialcs;
2451         int retval = -ENODEV;
2452
2453         buf = strstrip(buf);
2454
2455         /*
2456          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2457          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2458          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2459          * which can execute.
2460          *
2461          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2462          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2463          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2464          * after execution capability is restored.
2465          *
2466          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2467          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2468          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2469          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2470          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2471          * grabbing cpuset_rwsem anyway.  This only happens on the legacy
2472          * hierarchies.
2473          */
2474         css_get(&cs->css);
2475         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2476         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2477
2478         cpus_read_lock();
2479         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2480         if (!is_cpuset_online(cs))
2481                 goto out_unlock;
2482
2483         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2484         if (!trialcs) {
2485                 retval = -ENOMEM;
2486                 goto out_unlock;
2487         }
2488
2489         switch (of_cft(of)->private) {
2490         case FILE_CPULIST:
2491                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2492                 break;
2493         case FILE_MEMLIST:
2494                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2495                 break;
2496         default:
2497                 retval = -EINVAL;
2498                 break;
2499         }
2500
2501         free_cpuset(trialcs);
2502 out_unlock:
2503         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2504         cpus_read_unlock();
2505         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2506         css_put(&cs->css);
2507         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2508         return retval ?: nbytes;
2509 }
2510
2511 /*
2512  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2513  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2514  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2515  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2516  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2517  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2518  */
2519 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2520 {
2521         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2522         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2523         int ret = 0;
2524
2525         spin_lock_irq(&callback_lock);
2526
2527         switch (type) {
2528         case FILE_CPULIST:
2529                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2530                 break;
2531         case FILE_MEMLIST:
2532                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2533                 break;
2534         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2535                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2536                 break;
2537         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2538                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2539                 break;
2540         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2541                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2542                 break;
2543         default:
2544                 ret = -EINVAL;
2545         }
2546
2547         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2548         return ret;
2549 }
2550
2551 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2552 {
2553         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2554         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2555         switch (type) {
2556         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2557                 return is_cpu_exclusive(cs);
2558         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2559                 return is_mem_exclusive(cs);
2560         case FILE_MEM_HARDWALL:
2561                 return is_mem_hardwall(cs);
2562         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2563                 return is_sched_load_balance(cs);
2564         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2565                 return is_memory_migrate(cs);
2566         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2567                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2568         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2569                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2570         case FILE_SPREAD_PAGE:
2571                 return is_spread_page(cs);
2572         case FILE_SPREAD_SLAB:
2573                 return is_spread_slab(cs);
2574         default:
2575                 BUG();
2576         }
2577
2578         /* Unreachable but makes gcc happy */
2579         return 0;
2580 }
2581
2582 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2583 {
2584         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2585         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2586         switch (type) {
2587         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2588                 return cs->relax_domain_level;
2589         default:
2590                 BUG();
2591         }
2592
2593         /* Unreachable but makes gcc happy */
2594         return 0;
2595 }
2596
2597 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2598 {
2599         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2600
2601         switch (cs->partition_root_state) {
2602         case PRS_ENABLED:
2603                 seq_puts(seq, "root\n");
2604                 break;
2605         case PRS_DISABLED:
2606                 seq_puts(seq, "member\n");
2607                 break;
2608         case PRS_ERROR:
2609                 seq_puts(seq, "root invalid\n");
2610                 break;
2611         }
2612         return 0;
2613 }
2614
2615 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2616                                      size_t nbytes, loff_t off)
2617 {
2618         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2619         int val;
2620         int retval = -ENODEV;
2621
2622         buf = strstrip(buf);
2623
2624         /*
2625          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2626          */
2627         if (!strcmp(buf, "root"))
2628                 val = PRS_ENABLED;
2629         else if (!strcmp(buf, "member"))
2630                 val = PRS_DISABLED;
2631         else
2632                 return -EINVAL;
2633
2634         css_get(&cs->css);
2635         cpus_read_lock();
2636         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2637         if (!is_cpuset_online(cs))
2638                 goto out_unlock;
2639
2640         retval = update_prstate(cs, val);
2641 out_unlock:
2642         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2643         cpus_read_unlock();
2644         css_put(&cs->css);
2645         return retval ?: nbytes;
2646 }
2647
2648 /*
2649  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2650  */
2651
2652 static struct cftype legacy_files[] = {
2653         {
2654                 .name = "cpus",
2655                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2656                 .write = cpuset_write_resmask,
2657                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2658                 .private = FILE_CPULIST,
2659         },
2660
2661         {
2662                 .name = "mems",
2663                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2664                 .write = cpuset_write_resmask,
2665                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2666                 .private = FILE_MEMLIST,
2667         },
2668
2669         {
2670                 .name = "effective_cpus",
2671                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2672                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2673         },
2674
2675         {
2676                 .name = "effective_mems",
2677                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2678                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2679         },
2680
2681         {
2682                 .name = "cpu_exclusive",
2683                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2684                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2685                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2686         },
2687
2688         {
2689                 .name = "mem_exclusive",
2690                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2691                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2692                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2693         },
2694
2695         {
2696                 .name = "mem_hardwall",
2697                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2698                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2699                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2700         },
2701
2702         {
2703                 .name = "sched_load_balance",
2704                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2705                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2706                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2707         },
2708
2709         {
2710                 .name = "sched_relax_domain_level",
2711                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2712                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2713                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2714         },
2715
2716         {
2717                 .name = "memory_migrate",
2718                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2719                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2720                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2721         },
2722
2723         {
2724                 .name = "memory_pressure",
2725                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2726                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2727         },
2728
2729         {
2730                 .name = "memory_spread_page",
2731                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2732                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2733                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
2734         },
2735
2736         {
2737                 .name = "memory_spread_slab",
2738                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2739                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2740                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
2741         },
2742
2743         {
2744                 .name = "memory_pressure_enabled",
2745                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
2746                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2747                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2748                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2749         },
2750
2751         { }     /* terminate */
2752 };
2753
2754 /*
2755  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
2756  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
2757  */
2758 static struct cftype dfl_files[] = {
2759         {
2760                 .name = "cpus",
2761                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2762                 .write = cpuset_write_resmask,
2763                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2764                 .private = FILE_CPULIST,
2765                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2766         },
2767
2768         {
2769                 .name = "mems",
2770                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2771                 .write = cpuset_write_resmask,
2772                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2773                 .private = FILE_MEMLIST,
2774                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2775         },
2776
2777         {
2778                 .name = "cpus.effective",
2779                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2780                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2781         },
2782
2783         {
2784                 .name = "mems.effective",
2785                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2786                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2787         },
2788
2789         {
2790                 .name = "cpus.partition",
2791                 .seq_show = sched_partition_show,
2792                 .write = sched_partition_write,
2793                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
2794                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2795                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
2796         },
2797
2798         {
2799                 .name = "cpus.subpartitions",
2800                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2801                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2802                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
2803         },
2804
2805         { }     /* terminate */
2806 };
2807
2808
2809 /*
2810  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
2811  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
2812  */
2813
2814 static struct cgroup_subsys_state *
2815 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2816 {
2817         struct cpuset *cs;
2818
2819         if (!parent_css)
2820                 return &top_cpuset.css;
2821
2822         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
2823         if (!cs)
2824                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2825
2826         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
2827                 kfree(cs);
2828                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2829         }
2830
2831         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
2832         nodes_clear(cs->mems_allowed);
2833         nodes_clear(cs->effective_mems);
2834         fmeter_init(&cs->fmeter);
2835         cs->relax_domain_level = -1;
2836
2837         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
2838         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2839                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
2840
2841         return &cs->css;
2842 }
2843
2844 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
2845 {
2846         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2847         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2848         struct cpuset *tmp_cs;
2849         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2850
2851         if (!parent)
2852                 return 0;
2853
2854         cpus_read_lock();
2855         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2856
2857         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2858         if (is_spread_page(parent))
2859                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2860         if (is_spread_slab(parent))
2861                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2862
2863         cpuset_inc();
2864
2865         spin_lock_irq(&callback_lock);
2866         if (is_in_v2_mode()) {
2867                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2868                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2869                 cs->use_parent_ecpus = true;
2870                 parent->child_ecpus_count++;
2871         }
2872         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2873
2874         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2875                 goto out_unlock;
2876
2877         /*
2878          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2879          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2880          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2881          *
2882          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2883          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2884          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2885          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2886          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2887          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2888          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2889          */
2890         rcu_read_lock();
2891         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2892                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2893                         rcu_read_unlock();
2894                         goto out_unlock;
2895                 }
2896         }
2897         rcu_read_unlock();
2898
2899         spin_lock_irq(&callback_lock);
2900         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2901         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2902         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2903         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2904         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2905 out_unlock:
2906         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2907         cpus_read_unlock();
2908         return 0;
2909 }
2910
2911 /*
2912  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2913  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2914  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
2915  * in the default hierarchy where only changes in partition
2916  * will cause repartitioning.
2917  *
2918  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
2919  * turning 'sched.partition" off.
2920  */
2921
2922 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2923 {
2924         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2925
2926         cpus_read_lock();
2927         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2928
2929         if (is_partition_root(cs))
2930                 update_prstate(cs, 0);
2931
2932         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2933             is_sched_load_balance(cs))
2934                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2935
2936         if (cs->use_parent_ecpus) {
2937                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2938
2939                 cs->use_parent_ecpus = false;
2940                 parent->child_ecpus_count--;
2941         }
2942
2943         cpuset_dec();
2944         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2945
2946         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2947         cpus_read_unlock();
2948 }
2949
2950 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2951 {
2952         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2953
2954         free_cpuset(cs);
2955 }
2956
2957 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2958 {
2959         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2960         spin_lock_irq(&callback_lock);
2961
2962         if (is_in_v2_mode()) {
2963                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2964                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2965         } else {
2966                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2967                              top_cpuset.effective_cpus);
2968                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2969         }
2970
2971         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2972         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2973 }
2974
2975 /*
2976  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2977  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2978  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2979  */
2980 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2981 {
2982         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2983                 return;
2984
2985         set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
2986         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2987 }
2988
2989 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2990         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2991         .css_online     = cpuset_css_online,
2992         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2993         .css_free       = cpuset_css_free,
2994         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2995         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2996         .attach         = cpuset_attach,
2997         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2998         .bind           = cpuset_bind,
2999         .fork           = cpuset_fork,
3000         .legacy_cftypes = legacy_files,
3001         .dfl_cftypes    = dfl_files,
3002         .early_init     = true,
3003         .threaded       = true,
3004 };
3005
3006 /**
3007  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
3008  *
3009  * Description: Initialize top_cpuset
3010  **/
3011
3012 int __init cpuset_init(void)
3013 {
3014         BUG_ON(percpu_init_rwsem(&cpuset_rwsem));
3015
3016         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
3017         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
3018         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
3019
3020         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
3021         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
3022         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
3023         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
3024
3025         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
3026         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
3027         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
3028
3029         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
3030
3031         return 0;
3032 }
3033
3034 /*
3035  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
3036  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
3037  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
3038  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
3039  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
3040  */
3041 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
3042 {
3043         struct cpuset *parent;
3044
3045         /*
3046          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
3047          * has online cpus, so can't be empty).
3048          */
3049         parent = parent_cs(cs);
3050         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3051                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3052                 parent = parent_cs(parent);
3053
3054         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3055                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3056                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3057                 pr_cont("\n");
3058         }
3059 }
3060
3061 static void
3062 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3063                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3064                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3065 {
3066         bool is_empty;
3067
3068         spin_lock_irq(&callback_lock);
3069         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3070         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3071         cs->mems_allowed = *new_mems;
3072         cs->effective_mems = *new_mems;
3073         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3074
3075         /*
3076          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3077          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
3078          */
3079         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3080                 update_tasks_cpumask(cs);
3081         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3082                 update_tasks_nodemask(cs);
3083
3084         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3085                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3086
3087         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3088
3089         /*
3090          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3091          * This is full cgroup operation which will also call back into
3092          * cpuset. Should be done outside any lock.
3093          */
3094         if (is_empty)
3095                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3096
3097         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3098 }
3099
3100 static void
3101 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3102                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3103                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3104 {
3105         if (cpumask_empty(new_cpus))
3106                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3107         if (nodes_empty(*new_mems))
3108                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3109
3110         spin_lock_irq(&callback_lock);
3111         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3112         cs->effective_mems = *new_mems;
3113         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3114
3115         if (cpus_updated)
3116                 update_tasks_cpumask(cs);
3117         if (mems_updated)
3118                 update_tasks_nodemask(cs);
3119 }
3120
3121 static bool force_rebuild;
3122
3123 void cpuset_force_rebuild(void)
3124 {
3125         force_rebuild = true;
3126 }
3127
3128 /**
3129  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3130  * @cs: cpuset in interest
3131  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3132  *
3133  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3134  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3135  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3136  */
3137 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3138 {
3139         static cpumask_t new_cpus;
3140         static nodemask_t new_mems;
3141         bool cpus_updated;
3142         bool mems_updated;
3143         struct cpuset *parent;
3144 retry:
3145         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3146
3147         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3148
3149         /*
3150          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3151          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3152          */
3153         if (cs->attach_in_progress) {
3154                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3155                 goto retry;
3156         }
3157
3158         parent = parent_cs(cs);
3159         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3160         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3161
3162         if (cs->nr_subparts_cpus)
3163                 /*
3164                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3165                  * do not show up in effective_cpus.
3166                  */
3167                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3168
3169         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3170                 goto update_tasks;
3171
3172         /*
3173          * In the unlikely event that a partition root has empty
3174          * effective_cpus or its parent becomes erroneous, we have to
3175          * transition it to the erroneous state.
3176          */
3177         if (is_partition_root(cs) && (cpumask_empty(&new_cpus) ||
3178            (parent->partition_root_state == PRS_ERROR))) {
3179                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3180                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3181                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3182                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3183                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3184                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3185                 }
3186
3187                 /*
3188                  * If the effective_cpus is empty because the child
3189                  * partitions take away all the CPUs, we can keep
3190                  * the current partition and let the child partitions
3191                  * fight for available CPUs.
3192                  */
3193                 if ((parent->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3194                      cpumask_empty(&new_cpus)) {
3195                         int old_prs;
3196
3197                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
3198                                                        NULL, tmp);
3199                         old_prs = cs->partition_root_state;
3200                         if (old_prs != PRS_ERROR) {
3201                                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3202                                 cs->partition_root_state = PRS_ERROR;
3203                                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3204                                 notify_partition_change(cs, old_prs, PRS_ERROR);
3205                         }
3206                 }
3207                 cpuset_force_rebuild();
3208         }
3209
3210         /*
3211          * On the other hand, an erroneous partition root may be transitioned
3212          * back to a regular one or a partition root with no CPU allocated
3213          * from the parent may change to erroneous.
3214          */
3215         if (is_partition_root(parent) &&
3216            ((cs->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3217             !cpumask_intersects(&new_cpus, parent->subparts_cpus)) &&
3218              update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp))
3219                 cpuset_force_rebuild();
3220
3221 update_tasks:
3222         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3223         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3224
3225         if (mems_updated)
3226                 check_insane_mems_config(&new_mems);
3227
3228         if (is_in_v2_mode())
3229                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3230                                      cpus_updated, mems_updated);
3231         else
3232                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3233                                             cpus_updated, mems_updated);
3234
3235         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3236 }
3237
3238 /**
3239  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3240  *
3241  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3242  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3243  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3244  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3245  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3246  *
3247  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3248  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3249  * all descendants.
3250  *
3251  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3252  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3253  */
3254 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3255 {
3256         static cpumask_t new_cpus;
3257         static nodemask_t new_mems;
3258         bool cpus_updated, mems_updated;
3259         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3260         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3261
3262         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3263                 ptmp = &tmp;
3264
3265         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3266
3267         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3268         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3269         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3270
3271         /*
3272          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3273          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3274          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3275          */
3276         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3277         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3278
3279         /*
3280          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3281          * we assumed that cpus are updated.
3282          */
3283         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3284                 cpus_updated = true;
3285
3286         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3287         if (cpus_updated) {
3288                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3289                 if (!on_dfl)
3290                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3291                 /*
3292                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3293                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3294                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3295                  * fight for the CPUs again.
3296                  */
3297                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3298                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3299                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3300                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3301                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3302                         } else {
3303                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3304                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3305                         }
3306                 }
3307                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3308                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3309                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3310         }
3311
3312         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3313         if (mems_updated) {
3314                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3315                 if (!on_dfl)
3316                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3317                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3318                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3319                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3320         }
3321
3322         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3323
3324         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3325         if (cpus_updated || mems_updated) {
3326                 struct cpuset *cs;
3327                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3328
3329                 rcu_read_lock();
3330                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3331                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3332                                 continue;
3333                         rcu_read_unlock();
3334
3335                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3336
3337                         rcu_read_lock();
3338                         css_put(&cs->css);
3339                 }
3340                 rcu_read_unlock();
3341         }
3342
3343         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3344         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3345                 force_rebuild = false;
3346                 rebuild_sched_domains();
3347         }
3348
3349         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3350 }
3351
3352 void cpuset_update_active_cpus(void)
3353 {
3354         /*
3355          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3356          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3357          * to a work item to avoid reverse locking order.
3358          */
3359         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3360 }
3361
3362 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3363 {
3364         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3365 }
3366
3367 /*
3368  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3369  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3370  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3371  */
3372 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3373                                 unsigned long action, void *arg)
3374 {
3375         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3376         return NOTIFY_OK;
3377 }
3378
3379 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3380         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3381         .priority = 10,         /* ??! */
3382 };
3383
3384 /**
3385  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3386  *
3387  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3388  */
3389 void __init cpuset_init_smp(void)
3390 {
3391         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
3392         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
3393         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3394
3395         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3396         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3397
3398         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3399
3400         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3401         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3402 }
3403
3404 /**
3405  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3406  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3407  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3408  *
3409  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3410  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3411  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3412  * tasks cpuset.
3413  **/
3414
3415 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3416 {
3417         unsigned long flags;
3418
3419         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3420         guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3421         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3422 }
3423
3424 /**
3425  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3426  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3427  *
3428  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3429  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3430  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3431  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3432  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3433  * _every_ other avenue has been traveled.
3434  *
3435  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3436  **/
3437
3438 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3439 {
3440         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3441         const struct cpumask *cs_mask;
3442         bool changed = false;
3443
3444         rcu_read_lock();
3445         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3446         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3447                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3448                 changed = true;
3449         }
3450         rcu_read_unlock();
3451
3452         /*
3453          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3454          *
3455          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3456          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3457          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3458          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3459          * which takes task_rq_lock().
3460          *
3461          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3462          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3463          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3464          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3465          *
3466          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3467          * if required.
3468          */
3469         return changed;
3470 }
3471
3472 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3473 {
3474         nodes_setall(current->mems_allowed);
3475 }
3476
3477 /**
3478  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3479  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3480  *
3481  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3482  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3483  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3484  * tasks cpuset.
3485  **/
3486
3487 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3488 {
3489         nodemask_t mask;
3490         unsigned long flags;
3491
3492         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3493         rcu_read_lock();
3494         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3495         rcu_read_unlock();
3496         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3497
3498         return mask;
3499 }
3500
3501 /**
3502  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3503  * @nodemask: the nodemask to be checked
3504  *
3505  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3506  */
3507 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3508 {
3509         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3510 }
3511
3512 /*
3513  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3514  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3515  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3516  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3517  */
3518 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3519 {
3520         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3521                 cs = parent_cs(cs);
3522         return cs;
3523 }
3524
3525 /**
3526  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3527  * @node: is this an allowed node?
3528  * @gfp_mask: memory allocation flags
3529  *
3530  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3531  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3532  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3533  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3534  * Otherwise, no.
3535  *
3536  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3537  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3538  * unless the task has been OOM killed.
3539  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3540  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3541  *
3542  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3543  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3544  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3545  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3546  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3547  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3548  *
3549  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3550  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3551  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3552  * in interrupt, of course).
3553  *
3554  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3555  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3556  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3557  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3558  * affect that:
3559  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3560  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3561  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3562  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3563  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3564  */
3565 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3566 {
3567         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3568         bool allowed;                   /* is allocation in zone z allowed? */
3569         unsigned long flags;
3570
3571         if (in_interrupt())
3572                 return true;
3573         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3574                 return true;
3575         /*
3576          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3577          * been OOM killed to get memory anywhere.
3578          */
3579         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3580                 return true;
3581         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3582                 return false;
3583
3584         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3585                 return true;
3586
3587         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3588         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3589
3590         rcu_read_lock();
3591         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3592         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3593         rcu_read_unlock();
3594
3595         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3596         return allowed;
3597 }
3598
3599 /**
3600  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3601  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3602  *
3603  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3604  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3605  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3606  * to determine on which node to start looking, as it will for
3607  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3608  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3609  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3610  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3611  *
3612  * We don't have to worry about the returned node being offline
3613  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3614  *
3615  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3616  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3617  * should not be possible for the following code to return an
3618  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3619  * is not returning the node where the allocation must be, only
3620  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3621  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3622  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3623  * See kmem_cache_alloc_node().
3624  */
3625
3626 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3627 {
3628         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3629 }
3630
3631 int cpuset_mem_spread_node(void)
3632 {
3633         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3634                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3635                         node_random(&current->mems_allowed);
3636
3637         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3638 }
3639
3640 int cpuset_slab_spread_node(void)
3641 {
3642         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3643                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3644                         node_random(&current->mems_allowed);
3645
3646         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3647 }
3648
3649 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3650
3651 /**
3652  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3653  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3654  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3655  *
3656  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3657  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3658  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3659  * to the other.
3660  **/
3661
3662 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3663                                    const struct task_struct *tsk2)
3664 {
3665         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3666 }
3667
3668 /**
3669  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3670  *
3671  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3672  * mems_allowed to the kernel log.
3673  */
3674 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3675 {
3676         struct cgroup *cgrp;
3677
3678         rcu_read_lock();
3679
3680         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3681         pr_cont(",cpuset=");
3682         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3683         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3684                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3685
3686         rcu_read_unlock();
3687 }
3688
3689 /*
3690  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3691  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3692  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3693  */
3694
3695 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3696
3697 /**
3698  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3699  *
3700  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3701  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3702  *
3703  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3704  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3705  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3706  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3707  * or writing dirty pages.
3708  *
3709  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3710  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3711  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3712  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
3713  **/
3714
3715 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
3716 {
3717         rcu_read_lock();
3718         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
3719         rcu_read_unlock();
3720 }
3721
3722 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
3723 /*
3724  * proc_cpuset_show()
3725  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
3726  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
3727  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
3728  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
3729  *    and we take cpuset_rwsem, keeping cpuset_attach() from changing it
3730  *    anyway.
3731  */
3732 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
3733                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
3734 {
3735         char *buf;
3736         struct cgroup_subsys_state *css;
3737         int retval;
3738
3739         retval = -ENOMEM;
3740         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3741         if (!buf)
3742                 goto out;
3743
3744         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
3745         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
3746                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
3747         css_put(css);
3748         if (retval >= PATH_MAX)
3749                 retval = -ENAMETOOLONG;
3750         if (retval < 0)
3751                 goto out_free;
3752         seq_puts(m, buf);
3753         seq_putc(m, '\n');
3754         retval = 0;
3755 out_free:
3756         kfree(buf);
3757 out:
3758         return retval;
3759 }
3760 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
3761
3762 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
3763 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
3764 {
3765         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
3766                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3767         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
3768                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3769 }