Merge tag 'sound-5.16-rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tiwai...
[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() - Used to validate that any proposed cpuset change
595  *                     follows the structural rules for cpusets.
596  *
597  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
598  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
599  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
600  * cpuset_rwsem held.
601  *
602  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
603  * such as list traversal that depend on the actual address of the
604  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
605  *
606  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
607  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
608  * or flags changed to new, trial values.
609  *
610  * Return 0 if valid, -errno if not.
611  */
612
613 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
614 {
615         struct cgroup_subsys_state *css;
616         struct cpuset *c, *par;
617         int ret;
618
619         rcu_read_lock();
620
621         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
622         ret = -EBUSY;
623         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
624                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
625                         goto out;
626
627         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
628         ret = 0;
629         if (cur == &top_cpuset)
630                 goto out;
631
632         par = parent_cs(cur);
633
634         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
635         ret = -EACCES;
636         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
637                 goto out;
638
639         /*
640          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
641          * overlap
642          */
643         ret = -EINVAL;
644         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
645                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
646                     c != cur &&
647                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
648                         goto out;
649                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
650                     c != cur &&
651                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
652                         goto out;
653         }
654
655         /*
656          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
657          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
658          */
659         ret = -ENOSPC;
660         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
661                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
662                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
663                         goto out;
664                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
665                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
666                         goto out;
667         }
668
669         /*
670          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
671          * tasks.
672          */
673         ret = -EBUSY;
674         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
675             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
676                                        trial->cpus_allowed))
677                 goto out;
678
679         ret = 0;
680 out:
681         rcu_read_unlock();
682         return ret;
683 }
684
685 #ifdef CONFIG_SMP
686 /*
687  * Helper routine for generate_sched_domains().
688  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
689  */
690 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
691 {
692         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
693 }
694
695 static void
696 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
697 {
698         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
699                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
700         return;
701 }
702
703 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
704                                     struct cpuset *root_cs)
705 {
706         struct cpuset *cp;
707         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
708
709         rcu_read_lock();
710         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
711                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
712                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
713                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
714                         continue;
715                 }
716
717                 if (is_sched_load_balance(cp))
718                         update_domain_attr(dattr, cp);
719         }
720         rcu_read_unlock();
721 }
722
723 /* Must be called with cpuset_rwsem held.  */
724 static inline int nr_cpusets(void)
725 {
726         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
727         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
728 }
729
730 /*
731  * generate_sched_domains()
732  *
733  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
734  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
735  * union is a subset of that set.
736  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
737  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
738  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
739  * partition.
740  *
741  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
742  * for a background explanation of this.
743  *
744  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
745  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
746  * domains when operating in the severe memory shortage situations
747  * that could cause allocation failures below.
748  *
749  * Must be called with cpuset_rwsem held.
750  *
751  * The three key local variables below are:
752  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
753  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
754  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
755  *         balance cpusets.
756  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
757  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
758  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
759  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
760  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
761  *         is a subset of one of these domains, while there are as
762  *         many such domains as possible, each as small as possible.
763  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
764  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
765  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
766  *         value to determine what partition elements (sched domains)
767  *         were changed (added or removed.)
768  *
769  * Finding the best partition (set of domains):
770  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
771  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
772  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
773  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
774  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
775  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
776  *      any such pairs.
777  *
778  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
779  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
780  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
781  *      partition_sched_domains().
782  */
783 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
784                         struct sched_domain_attr **attributes)
785 {
786         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
787         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
788         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
789         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
790         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
791         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
792         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
793         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
794         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
795         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
796
797         doms = NULL;
798         dattr = NULL;
799         csa = NULL;
800
801         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
802         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
803                 ndoms = 1;
804                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
805                 if (!doms)
806                         goto done;
807
808                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
809                 if (dattr) {
810                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
811                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
812                 }
813                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
814                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
815
816                 goto done;
817         }
818
819         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
820         if (!csa)
821                 goto done;
822         csn = 0;
823
824         rcu_read_lock();
825         if (root_load_balance)
826                 csa[csn++] = &top_cpuset;
827         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
828                 if (cp == &top_cpuset)
829                         continue;
830                 /*
831                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
832                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
833                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
834                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
835                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
836                  * the corresponding sched domain.
837                  *
838                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
839                  * is a subset of the root's effective_cpus.
840                  */
841                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
842                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
843                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
844                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
845                         continue;
846
847                 if (root_load_balance &&
848                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
849                         continue;
850
851                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
852                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
853                         csa[csn++] = cp;
854
855                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
856                 if (!is_partition_root(cp))
857                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
858         }
859         rcu_read_unlock();
860
861         for (i = 0; i < csn; i++)
862                 csa[i]->pn = i;
863         ndoms = csn;
864
865 restart:
866         /* Find the best partition (set of sched domains) */
867         for (i = 0; i < csn; i++) {
868                 struct cpuset *a = csa[i];
869                 int apn = a->pn;
870
871                 for (j = 0; j < csn; j++) {
872                         struct cpuset *b = csa[j];
873                         int bpn = b->pn;
874
875                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
876                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
877                                         struct cpuset *c = csa[k];
878
879                                         if (c->pn == bpn)
880                                                 c->pn = apn;
881                                 }
882                                 ndoms--;        /* one less element */
883                                 goto restart;
884                         }
885                 }
886         }
887
888         /*
889          * Now we know how many domains to create.
890          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
891          */
892         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
893         if (!doms)
894                 goto done;
895
896         /*
897          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
898          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
899          */
900         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
901                               GFP_KERNEL);
902
903         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
904                 struct cpuset *a = csa[i];
905                 struct cpumask *dp;
906                 int apn = a->pn;
907
908                 if (apn < 0) {
909                         /* Skip completed partitions */
910                         continue;
911                 }
912
913                 dp = doms[nslot];
914
915                 if (nslot == ndoms) {
916                         static int warnings = 10;
917                         if (warnings) {
918                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
919                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
920                                 warnings--;
921                         }
922                         continue;
923                 }
924
925                 cpumask_clear(dp);
926                 if (dattr)
927                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
928                 for (j = i; j < csn; j++) {
929                         struct cpuset *b = csa[j];
930
931                         if (apn == b->pn) {
932                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
933                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
934                                 if (dattr)
935                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
936
937                                 /* Done with this partition */
938                                 b->pn = -1;
939                         }
940                 }
941                 nslot++;
942         }
943         BUG_ON(nslot != ndoms);
944
945 done:
946         kfree(csa);
947
948         /*
949          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
950          * See comments in partition_sched_domains().
951          */
952         if (doms == NULL)
953                 ndoms = 1;
954
955         *domains    = doms;
956         *attributes = dattr;
957         return ndoms;
958 }
959
960 static void update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
961 {
962         struct css_task_iter it;
963         struct task_struct *task;
964
965         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
966
967         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
968                 dl_add_task_root_domain(task);
969
970         css_task_iter_end(&it);
971 }
972
973 static void rebuild_root_domains(void)
974 {
975         struct cpuset *cs = NULL;
976         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
977
978         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
979         lockdep_assert_cpus_held();
980         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
981
982         rcu_read_lock();
983
984         /*
985          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
986          * if a task belongs to it.
987          */
988         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
989
990         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
991
992                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
993                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
994                         continue;
995                 }
996
997                 css_get(&cs->css);
998
999                 rcu_read_unlock();
1000
1001                 update_tasks_root_domain(cs);
1002
1003                 rcu_read_lock();
1004                 css_put(&cs->css);
1005         }
1006         rcu_read_unlock();
1007 }
1008
1009 static void
1010 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1011                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
1012 {
1013         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
1014         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
1015         rebuild_root_domains();
1016         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Rebuild scheduler domains.
1021  *
1022  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1023  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1024  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1025  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1026  * scheduler's dynamic sched domains.
1027  *
1028  * Call with cpuset_rwsem held.  Takes cpus_read_lock().
1029  */
1030 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1031 {
1032         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1033         struct sched_domain_attr *attr;
1034         cpumask_var_t *doms;
1035         struct cpuset *cs;
1036         int ndoms;
1037
1038         lockdep_assert_cpus_held();
1039         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1040
1041         /*
1042          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1043          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1044          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1045          *
1046          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1047          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1048          * is enough to detect racing CPU offlines.
1049          */
1050         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1051             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1052                 return;
1053
1054         /*
1055          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1056          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1057          * partition root could be offlined, all must be checked.
1058          */
1059         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1060                 rcu_read_lock();
1061                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1062                         if (!is_partition_root(cs)) {
1063                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1064                                 continue;
1065                         }
1066                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1067                                             cpu_active_mask)) {
1068                                 rcu_read_unlock();
1069                                 return;
1070                         }
1071                 }
1072                 rcu_read_unlock();
1073         }
1074
1075         /* Generate domain masks and attrs */
1076         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1077
1078         /* Have scheduler rebuild the domains */
1079         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1080 }
1081 #else /* !CONFIG_SMP */
1082 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1083 {
1084 }
1085 #endif /* CONFIG_SMP */
1086
1087 void rebuild_sched_domains(void)
1088 {
1089         cpus_read_lock();
1090         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1091         rebuild_sched_domains_locked();
1092         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1093         cpus_read_unlock();
1094 }
1095
1096 /**
1097  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1098  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1099  *
1100  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1101  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1102  * cpuset membership stays stable.
1103  */
1104 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1105 {
1106         struct css_task_iter it;
1107         struct task_struct *task;
1108
1109         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1110         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1111                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1112         css_task_iter_end(&it);
1113 }
1114
1115 /**
1116  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1117  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1118  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1119  * @parent: the parent cpuset
1120  *
1121  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1122  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1123  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1124  * to mask those out.
1125  */
1126 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1127                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1128 {
1129         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1130                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1131                            parent->subparts_cpus);
1132                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1133                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1134         } else {
1135                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1136         }
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1141  */
1142 enum subparts_cmd {
1143         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1144         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1145         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1146 };
1147
1148 /**
1149  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1150  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1151  * @cmd:     Partition root state change command
1152  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1153  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1154  * Return:   0, 1 or an error code
1155  *
1156  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1157  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1158  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1159  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1160  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1161  *
1162  * For partcmd_disable, the cpuset is being transofrmed from a partition
1163  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1164  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1165  * into parent's effective_cpus. 0 should always be returned.
1166  *
1167  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu
1168  * list is to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise,
1169  * cpus_allowed is assumed to remain the same. The cpuset should either
1170  * be a partition root or an invalid partition root. The partition root
1171  * state may change if newmask is NULL and none of the requested CPUs can
1172  * be granted by the parent. The function will return 1 if changes to
1173  * parent's subparts_cpus and effective_cpus happen or 0 otherwise.
1174  * Error code should only be returned when newmask is non-NULL.
1175  *
1176  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1177  * update_prstate(). The partcmd_update command is used by
1178  * update_cpumasks_hier() with newmask NULL and update_cpumask() with
1179  * newmask set.
1180  *
1181  * The checking is more strict when enabling partition root than the
1182  * other two commands.
1183  *
1184  * Because of the implicit cpu exclusive nature of a partition root,
1185  * cpumask changes that violates the cpu exclusivity rule will not be
1186  * permitted when checked by validate_change(). The validate_change()
1187  * function will also prevent any changes to the cpu list if it is not
1188  * a superset of children's cpu lists.
1189  */
1190 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cpuset, int cmd,
1191                                           struct cpumask *newmask,
1192                                           struct tmpmasks *tmp)
1193 {
1194         struct cpuset *parent = parent_cs(cpuset);
1195         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1196         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1197         int old_prs, new_prs;
1198         bool part_error = false;        /* Partition error? */
1199
1200         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1201
1202         /*
1203          * The parent must be a partition root.
1204          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1205          * not be empty.
1206          */
1207         if (!is_partition_root(parent) ||
1208            (newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1209            (!newmask && cpumask_empty(cpuset->cpus_allowed)))
1210                 return -EINVAL;
1211
1212         /*
1213          * Enabling/disabling partition root is not allowed if there are
1214          * online children.
1215          */
1216         if ((cmd != partcmd_update) && css_has_online_children(&cpuset->css))
1217                 return -EBUSY;
1218
1219         /*
1220          * Enabling partition root is not allowed if not all the CPUs
1221          * can be granted from parent's effective_cpus or at least one
1222          * CPU will be left after that.
1223          */
1224         if ((cmd == partcmd_enable) &&
1225            (!cpumask_subset(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus) ||
1226              cpumask_equal(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus)))
1227                 return -EINVAL;
1228
1229         /*
1230          * A cpumask update cannot make parent's effective_cpus become empty.
1231          */
1232         adding = deleting = false;
1233         old_prs = new_prs = cpuset->partition_root_state;
1234         if (cmd == partcmd_enable) {
1235                 cpumask_copy(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed);
1236                 adding = true;
1237         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1238                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1239                                        parent->subparts_cpus);
1240         } else if (newmask) {
1241                 /*
1242                  * partcmd_update with newmask:
1243                  *
1244                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1245                  * addmask = newmask & parent->effective_cpus
1246                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1247                  */
1248                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed, newmask);
1249                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1250                                        parent->subparts_cpus);
1251
1252                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->effective_cpus);
1253                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1254                                         parent->subparts_cpus);
1255                 /*
1256                  * Return error if the new effective_cpus could become empty.
1257                  */
1258                 if (adding &&
1259                     cpumask_equal(parent->effective_cpus, tmp->addmask)) {
1260                         if (!deleting)
1261                                 return -EINVAL;
1262                         /*
1263                          * As some of the CPUs in subparts_cpus might have
1264                          * been offlined, we need to compute the real delmask
1265                          * to confirm that.
1266                          */
1267                         if (!cpumask_and(tmp->addmask, tmp->delmask,
1268                                          cpu_active_mask))
1269                                 return -EINVAL;
1270                         cpumask_copy(tmp->addmask, parent->effective_cpus);
1271                 }
1272         } else {
1273                 /*
1274                  * partcmd_update w/o newmask:
1275                  *
1276                  * addmask = cpus_allowed & parent->effective_cpus
1277                  *
1278                  * Note that parent's subparts_cpus may have been
1279                  * pre-shrunk in case there is a change in the cpu list.
1280                  * So no deletion is needed.
1281                  */
1282                 adding = cpumask_and(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed,
1283                                      parent->effective_cpus);
1284                 part_error = cpumask_equal(tmp->addmask,
1285                                            parent->effective_cpus);
1286         }
1287
1288         if (cmd == partcmd_update) {
1289                 int prev_prs = cpuset->partition_root_state;
1290
1291                 /*
1292                  * Check for possible transition between PRS_ENABLED
1293                  * and PRS_ERROR.
1294                  */
1295                 switch (cpuset->partition_root_state) {
1296                 case PRS_ENABLED:
1297                         if (part_error)
1298                                 new_prs = PRS_ERROR;
1299                         break;
1300                 case PRS_ERROR:
1301                         if (!part_error)
1302                                 new_prs = PRS_ENABLED;
1303                         break;
1304                 }
1305                 /*
1306                  * Set part_error if previously in invalid state.
1307                  */
1308                 part_error = (prev_prs == PRS_ERROR);
1309         }
1310
1311         if (!part_error && (new_prs == PRS_ERROR))
1312                 return 0;       /* Nothing need to be done */
1313
1314         if (new_prs == PRS_ERROR) {
1315                 /*
1316                  * Remove all its cpus from parent's subparts_cpus.
1317                  */
1318                 adding = false;
1319                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1320                                        parent->subparts_cpus);
1321         }
1322
1323         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1324                 return 0;
1325
1326         /*
1327          * Change the parent's subparts_cpus.
1328          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1329          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1330          */
1331         spin_lock_irq(&callback_lock);
1332         if (adding) {
1333                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1334                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1335                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1336                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1337         }
1338         if (deleting) {
1339                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1340                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1341                 /*
1342                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1343                  */
1344                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1345                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1346                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1347         }
1348
1349         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1350
1351         if (old_prs != new_prs)
1352                 cpuset->partition_root_state = new_prs;
1353
1354         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1355         notify_partition_change(cpuset, old_prs, new_prs);
1356
1357         return cmd == partcmd_update;
1358 }
1359
1360 /*
1361  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1362  * @cs:  the cpuset to consider
1363  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1364  *
1365  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1366  * and all its descendants need to be updated.
1367  *
1368  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1369  *
1370  * Called with cpuset_rwsem held
1371  */
1372 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1373 {
1374         struct cpuset *cp;
1375         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1376         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1377         int old_prs, new_prs;
1378
1379         rcu_read_lock();
1380         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1381                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1382
1383                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1384
1385                 /*
1386                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1387                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
1388                  */
1389                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1390                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1391                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1392                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1393                                 parent->child_ecpus_count++;
1394                         }
1395                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1396                         cp->use_parent_ecpus = false;
1397                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1398                         parent->child_ecpus_count--;
1399                 }
1400
1401                 /*
1402                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1403                  * and has no partition root state.
1404                  */
1405                 if (!cp->partition_root_state &&
1406                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1407                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1408                         continue;
1409                 }
1410
1411                 /*
1412                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1413                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1414                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1415                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1416                  */
1417                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1418                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1419                         switch (parent->partition_root_state) {
1420                         case PRS_DISABLED:
1421                                 /*
1422                                  * If parent is not a partition root or an
1423                                  * invalid partition root, clear its state
1424                                  * and its CS_CPU_EXCLUSIVE flag.
1425                                  */
1426                                 WARN_ON_ONCE(cp->partition_root_state
1427                                              != PRS_ERROR);
1428                                 new_prs = PRS_DISABLED;
1429
1430                                 /*
1431                                  * clear_bit() is an atomic operation and
1432                                  * readers aren't interested in the state
1433                                  * of CS_CPU_EXCLUSIVE anyway. So we can
1434                                  * just update the flag without holding
1435                                  * the callback_lock.
1436                                  */
1437                                 clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cp->flags);
1438                                 break;
1439
1440                         case PRS_ENABLED:
1441                                 if (update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp))
1442                                         update_tasks_cpumask(parent);
1443                                 break;
1444
1445                         case PRS_ERROR:
1446                                 /*
1447                                  * When parent is invalid, it has to be too.
1448                                  */
1449                                 new_prs = PRS_ERROR;
1450                                 break;
1451                         }
1452                 }
1453
1454                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1455                         continue;
1456                 rcu_read_unlock();
1457
1458                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1459
1460                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1461                 if (cp->nr_subparts_cpus && (new_prs != PRS_ENABLED)) {
1462                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1463                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1464                 } else if (cp->nr_subparts_cpus) {
1465                         /*
1466                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1467                          * are mutually exclusive.
1468                          *
1469                          * In the unlikely event that effective_cpus
1470                          * becomes empty. we clear cp->nr_subparts_cpus and
1471                          * let its child partition roots to compete for
1472                          * CPUs again.
1473                          */
1474                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1475                                        cp->subparts_cpus);
1476                         if (cpumask_empty(cp->effective_cpus)) {
1477                                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1478                                 cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1479                                 cp->nr_subparts_cpus = 0;
1480                         } else if (!cpumask_subset(cp->subparts_cpus,
1481                                                    tmp->new_cpus)) {
1482                                 cpumask_andnot(cp->subparts_cpus,
1483                                         cp->subparts_cpus, tmp->new_cpus);
1484                                 cp->nr_subparts_cpus
1485                                         = cpumask_weight(cp->subparts_cpus);
1486                         }
1487                 }
1488
1489                 if (new_prs != old_prs)
1490                         cp->partition_root_state = new_prs;
1491
1492                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1493                 notify_partition_change(cp, old_prs, new_prs);
1494
1495                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1496                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1497
1498                 update_tasks_cpumask(cp);
1499
1500                 /*
1501                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1502                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1503                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1504                  * root as well.
1505                  */
1506                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1507                     is_sched_load_balance(cp) &&
1508                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1509                     is_partition_root(cp)))
1510                         need_rebuild_sched_domains = true;
1511
1512                 rcu_read_lock();
1513                 css_put(&cp->css);
1514         }
1515         rcu_read_unlock();
1516
1517         if (need_rebuild_sched_domains)
1518                 rebuild_sched_domains_locked();
1519 }
1520
1521 /**
1522  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1523  * @parent:  Parent cpuset
1524  * @cs:      Current cpuset
1525  * @tmp:     Temp variables
1526  */
1527 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1528                                     struct tmpmasks *tmp)
1529 {
1530         struct cpuset *sibling;
1531         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1532
1533         /*
1534          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1535          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1536          * to use the right effective_cpus value.
1537          */
1538         rcu_read_lock();
1539         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1540                 if (sibling == cs)
1541                         continue;
1542                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1543                         continue;
1544
1545                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp);
1546         }
1547         rcu_read_unlock();
1548 }
1549
1550 /**
1551  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1552  * @cs: the cpuset to consider
1553  * @trialcs: trial cpuset
1554  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1555  */
1556 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1557                           const char *buf)
1558 {
1559         int retval;
1560         struct tmpmasks tmp;
1561
1562         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1563         if (cs == &top_cpuset)
1564                 return -EACCES;
1565
1566         /*
1567          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1568          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1569          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1570          * with tasks have cpus.
1571          */
1572         if (!*buf) {
1573                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1574         } else {
1575                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1576                 if (retval < 0)
1577                         return retval;
1578
1579                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1580                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1581                         return -EINVAL;
1582         }
1583
1584         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1585         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1586                 return 0;
1587
1588         retval = validate_change(cs, trialcs);
1589         if (retval < 0)
1590                 return retval;
1591
1592 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1593         /*
1594          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1595          * to allocated cpumasks.
1596          */
1597         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1598         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1599         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1600 #endif
1601
1602         if (cs->partition_root_state) {
1603                 /* Cpumask of a partition root cannot be empty */
1604                 if (cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed))
1605                         return -EINVAL;
1606                 if (update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1607                                         trialcs->cpus_allowed, &tmp) < 0)
1608                         return -EINVAL;
1609         }
1610
1611         spin_lock_irq(&callback_lock);
1612         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1613
1614         /*
1615          * Make sure that subparts_cpus is a subset of cpus_allowed.
1616          */
1617         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1618                 cpumask_andnot(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1619                                cs->cpus_allowed);
1620                 cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1621         }
1622         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1623
1624         update_cpumasks_hier(cs, &tmp);
1625
1626         if (cs->partition_root_state) {
1627                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1628
1629                 /*
1630                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1631                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1632                  */
1633                 if (parent->child_ecpus_count)
1634                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1635         }
1636         return 0;
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1641  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1642  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1643  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1644  * cpuset_migrate_mm_wq.
1645  */
1646
1647 struct cpuset_migrate_mm_work {
1648         struct work_struct      work;
1649         struct mm_struct        *mm;
1650         nodemask_t              from;
1651         nodemask_t              to;
1652 };
1653
1654 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1655 {
1656         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1657                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1658
1659         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1660         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1661         mmput(mwork->mm);
1662         kfree(mwork);
1663 }
1664
1665 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1666                                                         const nodemask_t *to)
1667 {
1668         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1669
1670         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1671                 mmput(mm);
1672                 return;
1673         }
1674
1675         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1676         if (mwork) {
1677                 mwork->mm = mm;
1678                 mwork->from = *from;
1679                 mwork->to = *to;
1680                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1681                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1682         } else {
1683                 mmput(mm);
1684         }
1685 }
1686
1687 static void cpuset_post_attach(void)
1688 {
1689         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1690 }
1691
1692 /*
1693  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1694  * @tsk: the task to change
1695  * @newmems: new nodes that the task will be set
1696  *
1697  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1698  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1699  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1700  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1701  */
1702 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1703                                         nodemask_t *newmems)
1704 {
1705         task_lock(tsk);
1706
1707         local_irq_disable();
1708         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1709
1710         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1711         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1712         tsk->mems_allowed = *newmems;
1713
1714         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1715         local_irq_enable();
1716
1717         task_unlock(tsk);
1718 }
1719
1720 static void *cpuset_being_rebound;
1721
1722 /**
1723  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1724  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1725  *
1726  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1727  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1728  * cpuset membership stays stable.
1729  */
1730 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1731 {
1732         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_rwsem */
1733         struct css_task_iter it;
1734         struct task_struct *task;
1735
1736         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1737
1738         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1739
1740         /*
1741          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1742          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1743          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1744          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1745          * the global cpuset_rwsem, we know that no other rebind effort
1746          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1747          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1748          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1749          */
1750         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1751         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1752                 struct mm_struct *mm;
1753                 bool migrate;
1754
1755                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1756
1757                 mm = get_task_mm(task);
1758                 if (!mm)
1759                         continue;
1760
1761                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1762
1763                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1764                 if (migrate)
1765                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1766                 else
1767                         mmput(mm);
1768         }
1769         css_task_iter_end(&it);
1770
1771         /*
1772          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1773          * cs->old_mems_allowed.
1774          */
1775         cs->old_mems_allowed = newmems;
1776
1777         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1778         cpuset_being_rebound = NULL;
1779 }
1780
1781 /*
1782  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1783  * @cs: the cpuset to consider
1784  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1785  *
1786  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1787  * and all its descendants need to be updated.
1788  *
1789  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1790  *
1791  * Called with cpuset_rwsem held
1792  */
1793 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1794 {
1795         struct cpuset *cp;
1796         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1797
1798         rcu_read_lock();
1799         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1800                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1801
1802                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1803
1804                 /*
1805                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1806                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1807                  */
1808                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1809                         *new_mems = parent->effective_mems;
1810
1811                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1812                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1813                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1814                         continue;
1815                 }
1816
1817                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1818                         continue;
1819                 rcu_read_unlock();
1820
1821                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1822                 cp->effective_mems = *new_mems;
1823                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1824
1825                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1826                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1827
1828                 update_tasks_nodemask(cp);
1829
1830                 rcu_read_lock();
1831                 css_put(&cp->css);
1832         }
1833         rcu_read_unlock();
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1838  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1839  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1840  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1841  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1842  * migrate the tasks pages to the new memory.
1843  *
1844  * Call with cpuset_rwsem held. May take callback_lock during call.
1845  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1846  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
1847  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1848  */
1849 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1850                            const char *buf)
1851 {
1852         int retval;
1853
1854         /*
1855          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1856          * it's read-only
1857          */
1858         if (cs == &top_cpuset) {
1859                 retval = -EACCES;
1860                 goto done;
1861         }
1862
1863         /*
1864          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1865          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1866          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1867          * with tasks have memory.
1868          */
1869         if (!*buf) {
1870                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1871         } else {
1872                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1873                 if (retval < 0)
1874                         goto done;
1875
1876                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1877                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1878                         retval = -EINVAL;
1879                         goto done;
1880                 }
1881         }
1882
1883         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1884                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1885                 goto done;
1886         }
1887         retval = validate_change(cs, trialcs);
1888         if (retval < 0)
1889                 goto done;
1890
1891         check_insane_mems_config(&trialcs->mems_allowed);
1892
1893         spin_lock_irq(&callback_lock);
1894         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1895         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1896
1897         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1898         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1899 done:
1900         return retval;
1901 }
1902
1903 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1904 {
1905         bool ret;
1906
1907         rcu_read_lock();
1908         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1909         rcu_read_unlock();
1910
1911         return ret;
1912 }
1913
1914 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1915 {
1916 #ifdef CONFIG_SMP
1917         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1918                 return -EINVAL;
1919 #endif
1920
1921         if (val != cs->relax_domain_level) {
1922                 cs->relax_domain_level = val;
1923                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1924                     is_sched_load_balance(cs))
1925                         rebuild_sched_domains_locked();
1926         }
1927
1928         return 0;
1929 }
1930
1931 /**
1932  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1933  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1934  *
1935  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1936  * function is called with cpuset_rwsem held, cpuset membership stays
1937  * stable.
1938  */
1939 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1940 {
1941         struct css_task_iter it;
1942         struct task_struct *task;
1943
1944         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1945         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1946                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1947         css_task_iter_end(&it);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1952  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1953  * cs:          the cpuset to update
1954  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1955  *
1956  * Call with cpuset_rwsem held.
1957  */
1958
1959 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1960                        int turning_on)
1961 {
1962         struct cpuset *trialcs;
1963         int balance_flag_changed;
1964         int spread_flag_changed;
1965         int err;
1966
1967         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1968         if (!trialcs)
1969                 return -ENOMEM;
1970
1971         if (turning_on)
1972                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1973         else
1974                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1975
1976         err = validate_change(cs, trialcs);
1977         if (err < 0)
1978                 goto out;
1979
1980         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1981                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1982
1983         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1984                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1985
1986         spin_lock_irq(&callback_lock);
1987         cs->flags = trialcs->flags;
1988         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1989
1990         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1991                 rebuild_sched_domains_locked();
1992
1993         if (spread_flag_changed)
1994                 update_tasks_flags(cs);
1995 out:
1996         free_cpuset(trialcs);
1997         return err;
1998 }
1999
2000 /*
2001  * update_prstate - update partititon_root_state
2002  * cs: the cpuset to update
2003  * new_prs: new partition root state
2004  *
2005  * Call with cpuset_rwsem held.
2006  */
2007 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
2008 {
2009         int err, old_prs = cs->partition_root_state;
2010         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2011         struct tmpmasks tmpmask;
2012
2013         if (old_prs == new_prs)
2014                 return 0;
2015
2016         /*
2017          * Cannot force a partial or invalid partition root to a full
2018          * partition root.
2019          */
2020         if (new_prs && (old_prs == PRS_ERROR))
2021                 return -EINVAL;
2022
2023         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2024                 return -ENOMEM;
2025
2026         err = -EINVAL;
2027         if (!old_prs) {
2028                 /*
2029                  * Turning on partition root requires setting the
2030                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2031                  * cannot be NULL.
2032                  */
2033                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2034                         goto out;
2035
2036                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2037                 if (err)
2038                         goto out;
2039
2040                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2041                                                      NULL, &tmpmask);
2042                 if (err) {
2043                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2044                         goto out;
2045                 }
2046         } else {
2047                 /*
2048                  * Turning off partition root will clear the
2049                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit.
2050                  */
2051                 if (old_prs == PRS_ERROR) {
2052                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2053                         err = 0;
2054                         goto out;
2055                 }
2056
2057                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
2058                                                      NULL, &tmpmask);
2059                 if (err)
2060                         goto out;
2061
2062                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2063                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2064         }
2065
2066         /*
2067          * Update cpumask of parent's tasks except when it is the top
2068          * cpuset as some system daemons cannot be mapped to other CPUs.
2069          */
2070         if (parent != &top_cpuset)
2071                 update_tasks_cpumask(parent);
2072
2073         if (parent->child_ecpus_count)
2074                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2075
2076         rebuild_sched_domains_locked();
2077 out:
2078         if (!err) {
2079                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2080                 cs->partition_root_state = new_prs;
2081                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2082                 notify_partition_change(cs, old_prs, new_prs);
2083         }
2084
2085         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2086         return err;
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2091  *
2092  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2093  * event frequency meter.  There are four routines:
2094  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2095  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2096  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2097  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2098  *
2099  * A common data structure is passed to each of these routines,
2100  * which is used to keep track of the state required to manage the
2101  * frequency meter and its digital filter.
2102  *
2103  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2104  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2105  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2106  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2107  *
2108  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2109  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2110  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2111  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2112  *
2113  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2114  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2115  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2116  * will be stable.
2117  *
2118  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2119  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2120  *
2121  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2122  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2123  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2124  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2125  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2126  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2127  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2128  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2129  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2130  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2131  * each event.
2132  */
2133
2134 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2135 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2136 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2137 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2138
2139 /* Initialize a frequency meter */
2140 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2141 {
2142         fmp->cnt = 0;
2143         fmp->val = 0;
2144         fmp->time = 0;
2145         spin_lock_init(&fmp->lock);
2146 }
2147
2148 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2149 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2150 {
2151         time64_t now;
2152         u32 ticks;
2153
2154         now = ktime_get_seconds();
2155         ticks = now - fmp->time;
2156
2157         if (ticks == 0)
2158                 return;
2159
2160         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2161         while (ticks-- > 0)
2162                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2163         fmp->time = now;
2164
2165         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2166         fmp->cnt = 0;
2167 }
2168
2169 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2170 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2171 {
2172         spin_lock(&fmp->lock);
2173         fmeter_update(fmp);
2174         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2175         spin_unlock(&fmp->lock);
2176 }
2177
2178 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2179 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2180 {
2181         int val;
2182
2183         spin_lock(&fmp->lock);
2184         fmeter_update(fmp);
2185         val = fmp->val;
2186         spin_unlock(&fmp->lock);
2187         return val;
2188 }
2189
2190 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2191
2192 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_rwsem held */
2193 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2194 {
2195         struct cgroup_subsys_state *css;
2196         struct cpuset *cs;
2197         struct task_struct *task;
2198         int ret;
2199
2200         /* used later by cpuset_attach() */
2201         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2202         cs = css_cs(css);
2203
2204         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2205
2206         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2207         ret = -ENOSPC;
2208         if (!is_in_v2_mode() &&
2209             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2210                 goto out_unlock;
2211
2212         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2213                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
2214                 if (ret)
2215                         goto out_unlock;
2216                 ret = security_task_setscheduler(task);
2217                 if (ret)
2218                         goto out_unlock;
2219         }
2220
2221         /*
2222          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2223          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2224          */
2225         cs->attach_in_progress++;
2226         ret = 0;
2227 out_unlock:
2228         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2229         return ret;
2230 }
2231
2232 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2233 {
2234         struct cgroup_subsys_state *css;
2235
2236         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2237
2238         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2239         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2240         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2241 }
2242
2243 /*
2244  * Protected by cpuset_rwsem.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2245  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2246  * allocate from cpuset_init().
2247  */
2248 static cpumask_var_t cpus_attach;
2249
2250 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2251 {
2252         /* static buf protected by cpuset_rwsem */
2253         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2254         struct task_struct *task;
2255         struct task_struct *leader;
2256         struct cgroup_subsys_state *css;
2257         struct cpuset *cs;
2258         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2259
2260         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2261         cs = css_cs(css);
2262
2263         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2264
2265         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2266
2267         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2268                 if (cs != &top_cpuset)
2269                         guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2270                 else
2271                         cpumask_copy(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task));
2272                 /*
2273                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2274                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2275                  */
2276                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2277
2278                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2279                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
2280         }
2281
2282         /*
2283          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2284          * sleep and should be moved outside migration path proper.
2285          */
2286         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2287         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2288                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2289
2290                 if (mm) {
2291                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2292
2293                         /*
2294                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2295                          * here, except if this task is being moved
2296                          * automatically due to hotplug.  In that case
2297                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2298                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2299                          * migrate mm from.
2300                          */
2301                         if (is_memory_migrate(cs))
2302                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2303                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2304                         else
2305                                 mmput(mm);
2306                 }
2307         }
2308
2309         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2310
2311         cs->attach_in_progress--;
2312         if (!cs->attach_in_progress)
2313                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2314
2315         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2316 }
2317
2318 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2319
2320 typedef enum {
2321         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2322         FILE_CPULIST,
2323         FILE_MEMLIST,
2324         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2325         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2326         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2327         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2328         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2329         FILE_MEM_HARDWALL,
2330         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2331         FILE_PARTITION_ROOT,
2332         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2333         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2334         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2335         FILE_SPREAD_PAGE,
2336         FILE_SPREAD_SLAB,
2337 } cpuset_filetype_t;
2338
2339 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2340                             u64 val)
2341 {
2342         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2343         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2344         int retval = 0;
2345
2346         cpus_read_lock();
2347         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2348         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2349                 retval = -ENODEV;
2350                 goto out_unlock;
2351         }
2352
2353         switch (type) {
2354         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2355                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2356                 break;
2357         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2358                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2359                 break;
2360         case FILE_MEM_HARDWALL:
2361                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2362                 break;
2363         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2364                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2365                 break;
2366         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2367                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2368                 break;
2369         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2370                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2371                 break;
2372         case FILE_SPREAD_PAGE:
2373                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2374                 break;
2375         case FILE_SPREAD_SLAB:
2376                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2377                 break;
2378         default:
2379                 retval = -EINVAL;
2380                 break;
2381         }
2382 out_unlock:
2383         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2384         cpus_read_unlock();
2385         return retval;
2386 }
2387
2388 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2389                             s64 val)
2390 {
2391         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2392         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2393         int retval = -ENODEV;
2394
2395         cpus_read_lock();
2396         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2397         if (!is_cpuset_online(cs))
2398                 goto out_unlock;
2399
2400         switch (type) {
2401         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2402                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2403                 break;
2404         default:
2405                 retval = -EINVAL;
2406                 break;
2407         }
2408 out_unlock:
2409         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2410         cpus_read_unlock();
2411         return retval;
2412 }
2413
2414 /*
2415  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2416  */
2417 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2418                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2419 {
2420         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2421         struct cpuset *trialcs;
2422         int retval = -ENODEV;
2423
2424         buf = strstrip(buf);
2425
2426         /*
2427          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2428          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2429          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2430          * which can execute.
2431          *
2432          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2433          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2434          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2435          * after execution capability is restored.
2436          *
2437          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2438          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2439          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2440          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2441          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2442          * grabbing cpuset_rwsem anyway.  This only happens on the legacy
2443          * hierarchies.
2444          */
2445         css_get(&cs->css);
2446         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2447         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2448
2449         cpus_read_lock();
2450         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2451         if (!is_cpuset_online(cs))
2452                 goto out_unlock;
2453
2454         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2455         if (!trialcs) {
2456                 retval = -ENOMEM;
2457                 goto out_unlock;
2458         }
2459
2460         switch (of_cft(of)->private) {
2461         case FILE_CPULIST:
2462                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2463                 break;
2464         case FILE_MEMLIST:
2465                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2466                 break;
2467         default:
2468                 retval = -EINVAL;
2469                 break;
2470         }
2471
2472         free_cpuset(trialcs);
2473 out_unlock:
2474         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2475         cpus_read_unlock();
2476         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2477         css_put(&cs->css);
2478         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2479         return retval ?: nbytes;
2480 }
2481
2482 /*
2483  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2484  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2485  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2486  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2487  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2488  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2489  */
2490 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2491 {
2492         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2493         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2494         int ret = 0;
2495
2496         spin_lock_irq(&callback_lock);
2497
2498         switch (type) {
2499         case FILE_CPULIST:
2500                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2501                 break;
2502         case FILE_MEMLIST:
2503                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2504                 break;
2505         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2506                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2507                 break;
2508         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2509                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2510                 break;
2511         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2512                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2513                 break;
2514         default:
2515                 ret = -EINVAL;
2516         }
2517
2518         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2519         return ret;
2520 }
2521
2522 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2523 {
2524         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2525         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2526         switch (type) {
2527         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2528                 return is_cpu_exclusive(cs);
2529         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2530                 return is_mem_exclusive(cs);
2531         case FILE_MEM_HARDWALL:
2532                 return is_mem_hardwall(cs);
2533         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2534                 return is_sched_load_balance(cs);
2535         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2536                 return is_memory_migrate(cs);
2537         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2538                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2539         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2540                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2541         case FILE_SPREAD_PAGE:
2542                 return is_spread_page(cs);
2543         case FILE_SPREAD_SLAB:
2544                 return is_spread_slab(cs);
2545         default:
2546                 BUG();
2547         }
2548
2549         /* Unreachable but makes gcc happy */
2550         return 0;
2551 }
2552
2553 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2554 {
2555         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2556         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2557         switch (type) {
2558         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2559                 return cs->relax_domain_level;
2560         default:
2561                 BUG();
2562         }
2563
2564         /* Unreachable but makes gcc happy */
2565         return 0;
2566 }
2567
2568 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2569 {
2570         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2571
2572         switch (cs->partition_root_state) {
2573         case PRS_ENABLED:
2574                 seq_puts(seq, "root\n");
2575                 break;
2576         case PRS_DISABLED:
2577                 seq_puts(seq, "member\n");
2578                 break;
2579         case PRS_ERROR:
2580                 seq_puts(seq, "root invalid\n");
2581                 break;
2582         }
2583         return 0;
2584 }
2585
2586 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2587                                      size_t nbytes, loff_t off)
2588 {
2589         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2590         int val;
2591         int retval = -ENODEV;
2592
2593         buf = strstrip(buf);
2594
2595         /*
2596          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2597          */
2598         if (!strcmp(buf, "root"))
2599                 val = PRS_ENABLED;
2600         else if (!strcmp(buf, "member"))
2601                 val = PRS_DISABLED;
2602         else
2603                 return -EINVAL;
2604
2605         css_get(&cs->css);
2606         cpus_read_lock();
2607         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2608         if (!is_cpuset_online(cs))
2609                 goto out_unlock;
2610
2611         retval = update_prstate(cs, val);
2612 out_unlock:
2613         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2614         cpus_read_unlock();
2615         css_put(&cs->css);
2616         return retval ?: nbytes;
2617 }
2618
2619 /*
2620  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2621  */
2622
2623 static struct cftype legacy_files[] = {
2624         {
2625                 .name = "cpus",
2626                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2627                 .write = cpuset_write_resmask,
2628                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2629                 .private = FILE_CPULIST,
2630         },
2631
2632         {
2633                 .name = "mems",
2634                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2635                 .write = cpuset_write_resmask,
2636                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2637                 .private = FILE_MEMLIST,
2638         },
2639
2640         {
2641                 .name = "effective_cpus",
2642                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2643                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2644         },
2645
2646         {
2647                 .name = "effective_mems",
2648                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2649                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2650         },
2651
2652         {
2653                 .name = "cpu_exclusive",
2654                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2655                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2656                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2657         },
2658
2659         {
2660                 .name = "mem_exclusive",
2661                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2662                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2663                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2664         },
2665
2666         {
2667                 .name = "mem_hardwall",
2668                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2669                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2670                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2671         },
2672
2673         {
2674                 .name = "sched_load_balance",
2675                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2676                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2677                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2678         },
2679
2680         {
2681                 .name = "sched_relax_domain_level",
2682                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2683                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2684                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2685         },
2686
2687         {
2688                 .name = "memory_migrate",
2689                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2690                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2691                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2692         },
2693
2694         {
2695                 .name = "memory_pressure",
2696                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2697                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2698         },
2699
2700         {
2701                 .name = "memory_spread_page",
2702                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2703                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2704                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
2705         },
2706
2707         {
2708                 .name = "memory_spread_slab",
2709                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2710                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2711                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
2712         },
2713
2714         {
2715                 .name = "memory_pressure_enabled",
2716                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
2717                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2718                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2719                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2720         },
2721
2722         { }     /* terminate */
2723 };
2724
2725 /*
2726  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
2727  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
2728  */
2729 static struct cftype dfl_files[] = {
2730         {
2731                 .name = "cpus",
2732                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2733                 .write = cpuset_write_resmask,
2734                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2735                 .private = FILE_CPULIST,
2736                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2737         },
2738
2739         {
2740                 .name = "mems",
2741                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2742                 .write = cpuset_write_resmask,
2743                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2744                 .private = FILE_MEMLIST,
2745                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2746         },
2747
2748         {
2749                 .name = "cpus.effective",
2750                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2751                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2752         },
2753
2754         {
2755                 .name = "mems.effective",
2756                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2757                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2758         },
2759
2760         {
2761                 .name = "cpus.partition",
2762                 .seq_show = sched_partition_show,
2763                 .write = sched_partition_write,
2764                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
2765                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2766                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
2767         },
2768
2769         {
2770                 .name = "cpus.subpartitions",
2771                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2772                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2773                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
2774         },
2775
2776         { }     /* terminate */
2777 };
2778
2779
2780 /*
2781  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
2782  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
2783  */
2784
2785 static struct cgroup_subsys_state *
2786 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2787 {
2788         struct cpuset *cs;
2789
2790         if (!parent_css)
2791                 return &top_cpuset.css;
2792
2793         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
2794         if (!cs)
2795                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2796
2797         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
2798                 kfree(cs);
2799                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2800         }
2801
2802         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
2803         nodes_clear(cs->mems_allowed);
2804         nodes_clear(cs->effective_mems);
2805         fmeter_init(&cs->fmeter);
2806         cs->relax_domain_level = -1;
2807
2808         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
2809         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2810                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
2811
2812         return &cs->css;
2813 }
2814
2815 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
2816 {
2817         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2818         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2819         struct cpuset *tmp_cs;
2820         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2821
2822         if (!parent)
2823                 return 0;
2824
2825         cpus_read_lock();
2826         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2827
2828         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2829         if (is_spread_page(parent))
2830                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2831         if (is_spread_slab(parent))
2832                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2833
2834         cpuset_inc();
2835
2836         spin_lock_irq(&callback_lock);
2837         if (is_in_v2_mode()) {
2838                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2839                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2840                 cs->use_parent_ecpus = true;
2841                 parent->child_ecpus_count++;
2842         }
2843         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2844
2845         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2846                 goto out_unlock;
2847
2848         /*
2849          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2850          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2851          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2852          *
2853          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2854          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2855          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2856          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2857          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2858          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2859          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2860          */
2861         rcu_read_lock();
2862         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2863                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2864                         rcu_read_unlock();
2865                         goto out_unlock;
2866                 }
2867         }
2868         rcu_read_unlock();
2869
2870         spin_lock_irq(&callback_lock);
2871         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2872         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2873         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2874         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2875         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2876 out_unlock:
2877         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2878         cpus_read_unlock();
2879         return 0;
2880 }
2881
2882 /*
2883  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2884  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2885  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
2886  * in the default hierarchy where only changes in partition
2887  * will cause repartitioning.
2888  *
2889  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
2890  * turning 'sched.partition" off.
2891  */
2892
2893 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2894 {
2895         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2896
2897         cpus_read_lock();
2898         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2899
2900         if (is_partition_root(cs))
2901                 update_prstate(cs, 0);
2902
2903         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2904             is_sched_load_balance(cs))
2905                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2906
2907         if (cs->use_parent_ecpus) {
2908                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2909
2910                 cs->use_parent_ecpus = false;
2911                 parent->child_ecpus_count--;
2912         }
2913
2914         cpuset_dec();
2915         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2916
2917         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2918         cpus_read_unlock();
2919 }
2920
2921 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2922 {
2923         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2924
2925         free_cpuset(cs);
2926 }
2927
2928 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2929 {
2930         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2931         spin_lock_irq(&callback_lock);
2932
2933         if (is_in_v2_mode()) {
2934                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2935                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2936         } else {
2937                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2938                              top_cpuset.effective_cpus);
2939                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2940         }
2941
2942         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2943         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2944 }
2945
2946 /*
2947  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2948  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2949  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2950  */
2951 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2952 {
2953         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2954                 return;
2955
2956         set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
2957         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2958 }
2959
2960 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2961         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2962         .css_online     = cpuset_css_online,
2963         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2964         .css_free       = cpuset_css_free,
2965         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2966         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2967         .attach         = cpuset_attach,
2968         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2969         .bind           = cpuset_bind,
2970         .fork           = cpuset_fork,
2971         .legacy_cftypes = legacy_files,
2972         .dfl_cftypes    = dfl_files,
2973         .early_init     = true,
2974         .threaded       = true,
2975 };
2976
2977 /**
2978  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2979  *
2980  * Description: Initialize top_cpuset
2981  **/
2982
2983 int __init cpuset_init(void)
2984 {
2985         BUG_ON(percpu_init_rwsem(&cpuset_rwsem));
2986
2987         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2988         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2989         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
2990
2991         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2992         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2993         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2994         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2995
2996         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2997         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2998         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2999
3000         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
3001
3002         return 0;
3003 }
3004
3005 /*
3006  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
3007  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
3008  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
3009  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
3010  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
3011  */
3012 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
3013 {
3014         struct cpuset *parent;
3015
3016         /*
3017          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
3018          * has online cpus, so can't be empty).
3019          */
3020         parent = parent_cs(cs);
3021         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3022                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3023                 parent = parent_cs(parent);
3024
3025         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3026                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3027                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3028                 pr_cont("\n");
3029         }
3030 }
3031
3032 static void
3033 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3034                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3035                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3036 {
3037         bool is_empty;
3038
3039         spin_lock_irq(&callback_lock);
3040         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3041         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3042         cs->mems_allowed = *new_mems;
3043         cs->effective_mems = *new_mems;
3044         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3045
3046         /*
3047          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3048          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
3049          */
3050         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3051                 update_tasks_cpumask(cs);
3052         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3053                 update_tasks_nodemask(cs);
3054
3055         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3056                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3057
3058         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3059
3060         /*
3061          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3062          * This is full cgroup operation which will also call back into
3063          * cpuset. Should be done outside any lock.
3064          */
3065         if (is_empty)
3066                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3067
3068         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3069 }
3070
3071 static void
3072 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3073                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3074                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3075 {
3076         if (cpumask_empty(new_cpus))
3077                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3078         if (nodes_empty(*new_mems))
3079                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3080
3081         spin_lock_irq(&callback_lock);
3082         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3083         cs->effective_mems = *new_mems;
3084         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3085
3086         if (cpus_updated)
3087                 update_tasks_cpumask(cs);
3088         if (mems_updated)
3089                 update_tasks_nodemask(cs);
3090 }
3091
3092 static bool force_rebuild;
3093
3094 void cpuset_force_rebuild(void)
3095 {
3096         force_rebuild = true;
3097 }
3098
3099 /**
3100  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3101  * @cs: cpuset in interest
3102  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3103  *
3104  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3105  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3106  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3107  */
3108 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3109 {
3110         static cpumask_t new_cpus;
3111         static nodemask_t new_mems;
3112         bool cpus_updated;
3113         bool mems_updated;
3114         struct cpuset *parent;
3115 retry:
3116         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3117
3118         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3119
3120         /*
3121          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3122          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3123          */
3124         if (cs->attach_in_progress) {
3125                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3126                 goto retry;
3127         }
3128
3129         parent = parent_cs(cs);
3130         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3131         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3132
3133         if (cs->nr_subparts_cpus)
3134                 /*
3135                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3136                  * do not show up in effective_cpus.
3137                  */
3138                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3139
3140         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3141                 goto update_tasks;
3142
3143         /*
3144          * In the unlikely event that a partition root has empty
3145          * effective_cpus or its parent becomes erroneous, we have to
3146          * transition it to the erroneous state.
3147          */
3148         if (is_partition_root(cs) && (cpumask_empty(&new_cpus) ||
3149            (parent->partition_root_state == PRS_ERROR))) {
3150                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3151                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3152                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3153                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3154                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3155                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3156                 }
3157
3158                 /*
3159                  * If the effective_cpus is empty because the child
3160                  * partitions take away all the CPUs, we can keep
3161                  * the current partition and let the child partitions
3162                  * fight for available CPUs.
3163                  */
3164                 if ((parent->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3165                      cpumask_empty(&new_cpus)) {
3166                         int old_prs;
3167
3168                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
3169                                                        NULL, tmp);
3170                         old_prs = cs->partition_root_state;
3171                         if (old_prs != PRS_ERROR) {
3172                                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3173                                 cs->partition_root_state = PRS_ERROR;
3174                                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3175                                 notify_partition_change(cs, old_prs, PRS_ERROR);
3176                         }
3177                 }
3178                 cpuset_force_rebuild();
3179         }
3180
3181         /*
3182          * On the other hand, an erroneous partition root may be transitioned
3183          * back to a regular one or a partition root with no CPU allocated
3184          * from the parent may change to erroneous.
3185          */
3186         if (is_partition_root(parent) &&
3187            ((cs->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3188             !cpumask_intersects(&new_cpus, parent->subparts_cpus)) &&
3189              update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp))
3190                 cpuset_force_rebuild();
3191
3192 update_tasks:
3193         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3194         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3195
3196         if (mems_updated)
3197                 check_insane_mems_config(&new_mems);
3198
3199         if (is_in_v2_mode())
3200                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3201                                      cpus_updated, mems_updated);
3202         else
3203                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3204                                             cpus_updated, mems_updated);
3205
3206         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3207 }
3208
3209 /**
3210  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3211  *
3212  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3213  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3214  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3215  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3216  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3217  *
3218  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3219  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3220  * all descendants.
3221  *
3222  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3223  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3224  */
3225 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3226 {
3227         static cpumask_t new_cpus;
3228         static nodemask_t new_mems;
3229         bool cpus_updated, mems_updated;
3230         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3231         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3232
3233         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3234                 ptmp = &tmp;
3235
3236         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3237
3238         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3239         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3240         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3241
3242         /*
3243          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3244          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3245          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3246          */
3247         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3248         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3249
3250         /*
3251          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3252          * we assumed that cpus are updated.
3253          */
3254         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3255                 cpus_updated = true;
3256
3257         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3258         if (cpus_updated) {
3259                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3260                 if (!on_dfl)
3261                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3262                 /*
3263                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3264                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3265                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3266                  * fight for the CPUs again.
3267                  */
3268                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3269                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3270                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3271                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3272                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3273                         } else {
3274                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3275                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3276                         }
3277                 }
3278                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3279                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3280                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3281         }
3282
3283         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3284         if (mems_updated) {
3285                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3286                 if (!on_dfl)
3287                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3288                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3289                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3290                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3291         }
3292
3293         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3294
3295         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3296         if (cpus_updated || mems_updated) {
3297                 struct cpuset *cs;
3298                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3299
3300                 rcu_read_lock();
3301                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3302                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3303                                 continue;
3304                         rcu_read_unlock();
3305
3306                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3307
3308                         rcu_read_lock();
3309                         css_put(&cs->css);
3310                 }
3311                 rcu_read_unlock();
3312         }
3313
3314         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3315         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3316                 force_rebuild = false;
3317                 rebuild_sched_domains();
3318         }
3319
3320         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3321 }
3322
3323 void cpuset_update_active_cpus(void)
3324 {
3325         /*
3326          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3327          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3328          * to a work item to avoid reverse locking order.
3329          */
3330         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3331 }
3332
3333 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3334 {
3335         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3336 }
3337
3338 /*
3339  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3340  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3341  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3342  */
3343 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3344                                 unsigned long action, void *arg)
3345 {
3346         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3347         return NOTIFY_OK;
3348 }
3349
3350 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3351         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3352         .priority = 10,         /* ??! */
3353 };
3354
3355 /**
3356  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3357  *
3358  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3359  */
3360 void __init cpuset_init_smp(void)
3361 {
3362         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
3363         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
3364         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3365
3366         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3367         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3368
3369         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3370
3371         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3372         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3373 }
3374
3375 /**
3376  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3377  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3378  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3379  *
3380  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3381  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3382  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3383  * tasks cpuset.
3384  **/
3385
3386 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3387 {
3388         unsigned long flags;
3389
3390         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3391         guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3392         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3393 }
3394
3395 /**
3396  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3397  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3398  *
3399  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3400  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3401  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3402  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3403  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3404  * _every_ other avenue has been traveled.
3405  *
3406  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3407  **/
3408
3409 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3410 {
3411         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3412         const struct cpumask *cs_mask;
3413         bool changed = false;
3414
3415         rcu_read_lock();
3416         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3417         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3418                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3419                 changed = true;
3420         }
3421         rcu_read_unlock();
3422
3423         /*
3424          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3425          *
3426          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3427          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3428          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3429          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3430          * which takes task_rq_lock().
3431          *
3432          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3433          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3434          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3435          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3436          *
3437          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3438          * if required.
3439          */
3440         return changed;
3441 }
3442
3443 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3444 {
3445         nodes_setall(current->mems_allowed);
3446 }
3447
3448 /**
3449  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3450  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3451  *
3452  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3453  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3454  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3455  * tasks cpuset.
3456  **/
3457
3458 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3459 {
3460         nodemask_t mask;
3461         unsigned long flags;
3462
3463         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3464         rcu_read_lock();
3465         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3466         rcu_read_unlock();
3467         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3468
3469         return mask;
3470 }
3471
3472 /**
3473  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3474  * @nodemask: the nodemask to be checked
3475  *
3476  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3477  */
3478 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3479 {
3480         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3481 }
3482
3483 /*
3484  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3485  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3486  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3487  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3488  */
3489 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3490 {
3491         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3492                 cs = parent_cs(cs);
3493         return cs;
3494 }
3495
3496 /**
3497  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3498  * @node: is this an allowed node?
3499  * @gfp_mask: memory allocation flags
3500  *
3501  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3502  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3503  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3504  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3505  * Otherwise, no.
3506  *
3507  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3508  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3509  * unless the task has been OOM killed.
3510  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3511  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3512  *
3513  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3514  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3515  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3516  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3517  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3518  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3519  *
3520  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3521  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3522  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3523  * in interrupt, of course).
3524  *
3525  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3526  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3527  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3528  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3529  * affect that:
3530  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3531  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3532  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3533  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3534  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3535  */
3536 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3537 {
3538         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3539         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
3540         unsigned long flags;
3541
3542         if (in_interrupt())
3543                 return true;
3544         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3545                 return true;
3546         /*
3547          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3548          * been OOM killed to get memory anywhere.
3549          */
3550         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3551                 return true;
3552         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3553                 return false;
3554
3555         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3556                 return true;
3557
3558         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3559         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3560
3561         rcu_read_lock();
3562         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3563         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3564         rcu_read_unlock();
3565
3566         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3567         return allowed;
3568 }
3569
3570 /**
3571  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3572  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3573  *
3574  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3575  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3576  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3577  * to determine on which node to start looking, as it will for
3578  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3579  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3580  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3581  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3582  *
3583  * We don't have to worry about the returned node being offline
3584  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3585  *
3586  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3587  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3588  * should not be possible for the following code to return an
3589  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3590  * is not returning the node where the allocation must be, only
3591  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3592  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3593  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3594  * See kmem_cache_alloc_node().
3595  */
3596
3597 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3598 {
3599         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3600 }
3601
3602 int cpuset_mem_spread_node(void)
3603 {
3604         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3605                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3606                         node_random(&current->mems_allowed);
3607
3608         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3609 }
3610
3611 int cpuset_slab_spread_node(void)
3612 {
3613         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3614                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3615                         node_random(&current->mems_allowed);
3616
3617         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3618 }
3619
3620 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3621
3622 /**
3623  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3624  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3625  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3626  *
3627  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3628  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3629  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3630  * to the other.
3631  **/
3632
3633 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3634                                    const struct task_struct *tsk2)
3635 {
3636         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3637 }
3638
3639 /**
3640  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3641  *
3642  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3643  * mems_allowed to the kernel log.
3644  */
3645 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3646 {
3647         struct cgroup *cgrp;
3648
3649         rcu_read_lock();
3650
3651         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3652         pr_cont(",cpuset=");
3653         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3654         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3655                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3656
3657         rcu_read_unlock();
3658 }
3659
3660 /*
3661  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3662  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3663  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3664  */
3665
3666 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3667
3668 /**
3669  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3670  *
3671  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3672  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3673  *
3674  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3675  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3676  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3677  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3678  * or writing dirty pages.
3679  *
3680  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3681  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3682  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3683  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
3684  **/
3685
3686 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
3687 {
3688         rcu_read_lock();
3689         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
3690         rcu_read_unlock();
3691 }
3692
3693 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
3694 /*
3695  * proc_cpuset_show()
3696  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
3697  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
3698  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
3699  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
3700  *    and we take cpuset_rwsem, keeping cpuset_attach() from changing it
3701  *    anyway.
3702  */
3703 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
3704                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
3705 {
3706         char *buf;
3707         struct cgroup_subsys_state *css;
3708         int retval;
3709
3710         retval = -ENOMEM;
3711         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3712         if (!buf)
3713                 goto out;
3714
3715         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
3716         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
3717                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
3718         css_put(css);
3719         if (retval >= PATH_MAX)
3720                 retval = -ENAMETOOLONG;
3721         if (retval < 0)
3722                 goto out_free;
3723         seq_puts(m, buf);
3724         seq_putc(m, '\n');
3725         retval = 0;
3726 out_free:
3727         kfree(buf);
3728 out:
3729         return retval;
3730 }
3731 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
3732
3733 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
3734 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
3735 {
3736         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
3737                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3738         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
3739                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3740 }