Merge branch 'iomap-write' into linux-gfs2/for-next
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/mm.h>
48 #include <linux/sched/task.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/security.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/stat.h>
54 #include <linux/string.h>
55 #include <linux/time.h>
56 #include <linux/time64.h>
57 #include <linux/backing-dev.h>
58 #include <linux/sort.h>
59 #include <linux/oom.h>
60 #include <linux/sched/isolation.h>
61 #include <linux/uaccess.h>
62 #include <linux/atomic.h>
63 #include <linux/mutex.h>
64 #include <linux/cgroup.h>
65 #include <linux/wait.h>
66
67 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
68 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
69
70 /* See "Frequency meter" comments, below. */
71
72 struct fmeter {
73         int cnt;                /* unprocessed events count */
74         int val;                /* most recent output value */
75         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
76         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
77 };
78
79 struct cpuset {
80         struct cgroup_subsys_state css;
81
82         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
83
84         /*
85          * On default hierarchy:
86          *
87          * The user-configured masks can only be changed by writing to
88          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
89          * parent masks.
90          *
91          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
92          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
93          * changed or hotplug happens.
94          *
95          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
96          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
97          *
98          *
99          * On legacy hierachy:
100          *
101          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
102          */
103
104         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
105         cpumask_var_t cpus_allowed;
106         nodemask_t mems_allowed;
107
108         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
109         cpumask_var_t effective_cpus;
110         nodemask_t effective_mems;
111
112         /*
113          * This is old Memory Nodes tasks took on.
114          *
115          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
116          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
117          *   task is moved into it.
118          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
119          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
120          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
121          */
122         nodemask_t old_mems_allowed;
123
124         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
125
126         /*
127          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
128          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
129          */
130         int attach_in_progress;
131
132         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
133         int pn;
134
135         /* for custom sched domain */
136         int relax_domain_level;
137 };
138
139 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
140 {
141         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
142 }
143
144 /* Retrieve the cpuset for a task */
145 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
146 {
147         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
148 }
149
150 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
151 {
152         return css_cs(cs->css.parent);
153 }
154
155 #ifdef CONFIG_NUMA
156 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
157 {
158         return task->mempolicy;
159 }
160 #else
161 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
162 {
163         return false;
164 }
165 #endif
166
167
168 /* bits in struct cpuset flags field */
169 typedef enum {
170         CS_ONLINE,
171         CS_CPU_EXCLUSIVE,
172         CS_MEM_EXCLUSIVE,
173         CS_MEM_HARDWALL,
174         CS_MEMORY_MIGRATE,
175         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
176         CS_SPREAD_PAGE,
177         CS_SPREAD_SLAB,
178 } cpuset_flagbits_t;
179
180 /* convenient tests for these bits */
181 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
182 {
183         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
184 }
185
186 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
187 {
188         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
189 }
190
191 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
192 {
193         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
194 }
195
196 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
197 {
198         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
199 }
200
201 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
202 {
203         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
204 }
205
206 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
207 {
208         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
209 }
210
211 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
212 {
213         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
214 }
215
216 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
217 {
218         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
219 }
220
221 static struct cpuset top_cpuset = {
222         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
223                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
224 };
225
226 /**
227  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
228  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
229  * @pos_css: used for iteration
230  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
231  *
232  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
233  * with RCU read locked.
234  */
235 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
236         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
237                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
238
239 /**
240  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
241  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
242  * @pos_css: used for iteration
243  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
244  *
245  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
246  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
247  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
248  * iteration and the first node to be visited.
249  */
250 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
251         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
252                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
253
254 /*
255  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
256  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
257  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
258  * comment.
259  *
260  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
261  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
262  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
263  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
264  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
265  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
266  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
267  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
268  * everyone else.
269  *
270  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
271  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
272  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
273  * __alloc_pages().
274  *
275  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
276  * access to cpusets.
277  *
278  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
279  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
280  * them.
281  *
282  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
283  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
284  * cpumasks and nodemasks.
285  *
286  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
287  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
288  */
289
290 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
291 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
292
293 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
294
295 /*
296  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
297  */
298 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
299 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
300
301 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
302
303 /*
304  * Cgroup v2 behavior is used when on default hierarchy or the
305  * cgroup_v2_mode flag is set.
306  */
307 static inline bool is_in_v2_mode(void)
308 {
309         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
310               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
311 }
312
313 /*
314  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
315  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
316  * silently switch it to mount "cgroup" instead
317  */
318 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
319                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
320 {
321         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
322         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
323         if (cgroup_fs) {
324                 char mountopts[] =
325                         "cpuset,noprefix,"
326                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
327                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
328                                            unused_dev_name, mountopts);
329                 put_filesystem(cgroup_fs);
330         }
331         return ret;
332 }
333
334 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
335         .name = "cpuset",
336         .mount = cpuset_mount,
337 };
338
339 /*
340  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
341  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
342  * until we find one that does have some online cpus.
343  *
344  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
345  * of cpu_online_mask.
346  *
347  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
348  */
349 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
350 {
351         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask)) {
352                 cs = parent_cs(cs);
353                 if (unlikely(!cs)) {
354                         /*
355                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
356                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
357                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
358                          * cpuset's effective_cpus is on its way to to be
359                          * identical to cpu_online_mask.
360                          */
361                         cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
362                         return;
363                 }
364         }
365         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
366 }
367
368 /*
369  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
370  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
371  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
372  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
373  *
374  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
375  * of node_states[N_MEMORY].
376  *
377  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
378  */
379 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
380 {
381         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
382                 cs = parent_cs(cs);
383         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
384 }
385
386 /*
387  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
388  *
389  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
390  */
391 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
392                                         struct task_struct *tsk)
393 {
394         if (is_spread_page(cs))
395                 task_set_spread_page(tsk);
396         else
397                 task_clear_spread_page(tsk);
398
399         if (is_spread_slab(cs))
400                 task_set_spread_slab(tsk);
401         else
402                 task_clear_spread_slab(tsk);
403 }
404
405 /*
406  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
407  *
408  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
409  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
410  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
411  */
412
413 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
414 {
415         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
416                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
417                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
418                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
419 }
420
421 /**
422  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
423  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
424  */
425 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
426 {
427         struct cpuset *trial;
428
429         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
430         if (!trial)
431                 return NULL;
432
433         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
434                 goto free_cs;
435         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
436                 goto free_cpus;
437
438         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
439         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
440         return trial;
441
442 free_cpus:
443         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
444 free_cs:
445         kfree(trial);
446         return NULL;
447 }
448
449 /**
450  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
451  * @trial: the trial cpuset to be freed
452  */
453 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
454 {
455         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
456         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
457         kfree(trial);
458 }
459
460 /*
461  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
462  *                     follows the structural rules for cpusets.
463  *
464  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
465  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
466  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
467  * cpuset_mutex held.
468  *
469  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
470  * such as list traversal that depend on the actual address of the
471  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
472  *
473  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
474  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
475  * or flags changed to new, trial values.
476  *
477  * Return 0 if valid, -errno if not.
478  */
479
480 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
481 {
482         struct cgroup_subsys_state *css;
483         struct cpuset *c, *par;
484         int ret;
485
486         rcu_read_lock();
487
488         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
489         ret = -EBUSY;
490         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
491                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
492                         goto out;
493
494         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
495         ret = 0;
496         if (cur == &top_cpuset)
497                 goto out;
498
499         par = parent_cs(cur);
500
501         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
502         ret = -EACCES;
503         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
504                 goto out;
505
506         /*
507          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
508          * overlap
509          */
510         ret = -EINVAL;
511         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
512                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
513                     c != cur &&
514                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
515                         goto out;
516                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
517                     c != cur &&
518                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
519                         goto out;
520         }
521
522         /*
523          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
524          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
525          */
526         ret = -ENOSPC;
527         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
528                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
529                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
530                         goto out;
531                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
532                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
533                         goto out;
534         }
535
536         /*
537          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
538          * tasks.
539          */
540         ret = -EBUSY;
541         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
542             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
543                                        trial->cpus_allowed))
544                 goto out;
545
546         ret = 0;
547 out:
548         rcu_read_unlock();
549         return ret;
550 }
551
552 #ifdef CONFIG_SMP
553 /*
554  * Helper routine for generate_sched_domains().
555  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
556  */
557 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
558 {
559         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
560 }
561
562 static void
563 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
564 {
565         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
566                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
567         return;
568 }
569
570 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
571                                     struct cpuset *root_cs)
572 {
573         struct cpuset *cp;
574         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
575
576         rcu_read_lock();
577         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
578                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
579                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
580                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
581                         continue;
582                 }
583
584                 if (is_sched_load_balance(cp))
585                         update_domain_attr(dattr, cp);
586         }
587         rcu_read_unlock();
588 }
589
590 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
591 static inline int nr_cpusets(void)
592 {
593         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
594         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
595 }
596
597 /*
598  * generate_sched_domains()
599  *
600  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
601  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
602  * union is a subset of that set.
603  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
604  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
605  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
606  * partition.
607  *
608  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroup-v1/cpusets.txt
609  * for a background explanation of this.
610  *
611  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
612  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
613  * domains when operating in the severe memory shortage situations
614  * that could cause allocation failures below.
615  *
616  * Must be called with cpuset_mutex held.
617  *
618  * The three key local variables below are:
619  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
620  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
621  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
622  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
623  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
624  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
625  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
626  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
627  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
628  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
629  *         is a subset of one of these domains, while there are as
630  *         many such domains as possible, each as small as possible.
631  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
632  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
633  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
634  *         value to determine what partition elements (sched domains)
635  *         were changed (added or removed.)
636  *
637  * Finding the best partition (set of domains):
638  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
639  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
640  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
641  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
642  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
643  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
644  *      any such pairs.
645  *
646  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
647  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
648  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
649  *      partition_sched_domains().
650  */
651 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
652                         struct sched_domain_attr **attributes)
653 {
654         struct cpuset *cp;      /* scans q */
655         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
656         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
657         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
658         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
659         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
660         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
661         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
662         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
663
664         doms = NULL;
665         dattr = NULL;
666         csa = NULL;
667
668         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
669         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
670                 ndoms = 1;
671                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
672                 if (!doms)
673                         goto done;
674
675                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
676                 if (dattr) {
677                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
678                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
679                 }
680                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
681                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
682
683                 goto done;
684         }
685
686         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
687         if (!csa)
688                 goto done;
689         csn = 0;
690
691         rcu_read_lock();
692         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
693                 if (cp == &top_cpuset)
694                         continue;
695                 /*
696                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
697                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
698                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
699                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
700                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
701                  * the corresponding sched domain.
702                  */
703                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
704                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
705                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
706                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
707                         continue;
708
709                 if (is_sched_load_balance(cp))
710                         csa[csn++] = cp;
711
712                 /* skip @cp's subtree */
713                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
714         }
715         rcu_read_unlock();
716
717         for (i = 0; i < csn; i++)
718                 csa[i]->pn = i;
719         ndoms = csn;
720
721 restart:
722         /* Find the best partition (set of sched domains) */
723         for (i = 0; i < csn; i++) {
724                 struct cpuset *a = csa[i];
725                 int apn = a->pn;
726
727                 for (j = 0; j < csn; j++) {
728                         struct cpuset *b = csa[j];
729                         int bpn = b->pn;
730
731                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
732                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
733                                         struct cpuset *c = csa[k];
734
735                                         if (c->pn == bpn)
736                                                 c->pn = apn;
737                                 }
738                                 ndoms--;        /* one less element */
739                                 goto restart;
740                         }
741                 }
742         }
743
744         /*
745          * Now we know how many domains to create.
746          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
747          */
748         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
749         if (!doms)
750                 goto done;
751
752         /*
753          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
754          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
755          */
756         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
757                               GFP_KERNEL);
758
759         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
760                 struct cpuset *a = csa[i];
761                 struct cpumask *dp;
762                 int apn = a->pn;
763
764                 if (apn < 0) {
765                         /* Skip completed partitions */
766                         continue;
767                 }
768
769                 dp = doms[nslot];
770
771                 if (nslot == ndoms) {
772                         static int warnings = 10;
773                         if (warnings) {
774                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
775                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
776                                 warnings--;
777                         }
778                         continue;
779                 }
780
781                 cpumask_clear(dp);
782                 if (dattr)
783                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
784                 for (j = i; j < csn; j++) {
785                         struct cpuset *b = csa[j];
786
787                         if (apn == b->pn) {
788                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
789                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
790                                 if (dattr)
791                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
792
793                                 /* Done with this partition */
794                                 b->pn = -1;
795                         }
796                 }
797                 nslot++;
798         }
799         BUG_ON(nslot != ndoms);
800
801 done:
802         kfree(csa);
803
804         /*
805          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
806          * See comments in partition_sched_domains().
807          */
808         if (doms == NULL)
809                 ndoms = 1;
810
811         *domains    = doms;
812         *attributes = dattr;
813         return ndoms;
814 }
815
816 /*
817  * Rebuild scheduler domains.
818  *
819  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
820  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
821  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
822  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
823  * scheduler's dynamic sched domains.
824  *
825  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
826  */
827 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
828 {
829         struct sched_domain_attr *attr;
830         cpumask_var_t *doms;
831         int ndoms;
832
833         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
834         get_online_cpus();
835
836         /*
837          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
838          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
839          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
840          */
841         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
842                 goto out;
843
844         /* Generate domain masks and attrs */
845         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
846
847         /* Have scheduler rebuild the domains */
848         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
849 out:
850         put_online_cpus();
851 }
852 #else /* !CONFIG_SMP */
853 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
854 {
855 }
856 #endif /* CONFIG_SMP */
857
858 void rebuild_sched_domains(void)
859 {
860         mutex_lock(&cpuset_mutex);
861         rebuild_sched_domains_locked();
862         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
863 }
864
865 /**
866  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
867  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
868  *
869  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
870  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
871  * cpuset membership stays stable.
872  */
873 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
874 {
875         struct css_task_iter it;
876         struct task_struct *task;
877
878         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
879         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
880                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
881         css_task_iter_end(&it);
882 }
883
884 /*
885  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
886  * @cs: the cpuset to consider
887  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
888  *
889  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
890  * and all its descendants need to be updated.
891  *
892  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
893  *
894  * Called with cpuset_mutex held
895  */
896 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
897 {
898         struct cpuset *cp;
899         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
900         bool need_rebuild_sched_domains = false;
901
902         rcu_read_lock();
903         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
904                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
905
906                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
907
908                 /*
909                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
910                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
911                  */
912                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(new_cpus))
913                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
914
915                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
916                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
917                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
918                         continue;
919                 }
920
921                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
922                         continue;
923                 rcu_read_unlock();
924
925                 spin_lock_irq(&callback_lock);
926                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
927                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
928
929                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
930                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
931
932                 update_tasks_cpumask(cp);
933
934                 /*
935                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
936                  * we need to rebuild sched domains.
937                  */
938                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
939                     is_sched_load_balance(cp))
940                         need_rebuild_sched_domains = true;
941
942                 rcu_read_lock();
943                 css_put(&cp->css);
944         }
945         rcu_read_unlock();
946
947         if (need_rebuild_sched_domains)
948                 rebuild_sched_domains_locked();
949 }
950
951 /**
952  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
953  * @cs: the cpuset to consider
954  * @trialcs: trial cpuset
955  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
956  */
957 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
958                           const char *buf)
959 {
960         int retval;
961
962         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
963         if (cs == &top_cpuset)
964                 return -EACCES;
965
966         /*
967          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
968          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
969          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
970          * with tasks have cpus.
971          */
972         if (!*buf) {
973                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
974         } else {
975                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
976                 if (retval < 0)
977                         return retval;
978
979                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
980                                     top_cpuset.cpus_allowed))
981                         return -EINVAL;
982         }
983
984         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
985         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
986                 return 0;
987
988         retval = validate_change(cs, trialcs);
989         if (retval < 0)
990                 return retval;
991
992         spin_lock_irq(&callback_lock);
993         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
994         spin_unlock_irq(&callback_lock);
995
996         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
997         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
998         return 0;
999 }
1000
1001 /*
1002  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1003  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1004  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1005  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1006  * cpuset_migrate_mm_wq.
1007  */
1008
1009 struct cpuset_migrate_mm_work {
1010         struct work_struct      work;
1011         struct mm_struct        *mm;
1012         nodemask_t              from;
1013         nodemask_t              to;
1014 };
1015
1016 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1017 {
1018         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1019                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1020
1021         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1022         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1023         mmput(mwork->mm);
1024         kfree(mwork);
1025 }
1026
1027 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1028                                                         const nodemask_t *to)
1029 {
1030         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1031
1032         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1033         if (mwork) {
1034                 mwork->mm = mm;
1035                 mwork->from = *from;
1036                 mwork->to = *to;
1037                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1038                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1039         } else {
1040                 mmput(mm);
1041         }
1042 }
1043
1044 static void cpuset_post_attach(void)
1045 {
1046         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1051  * @tsk: the task to change
1052  * @newmems: new nodes that the task will be set
1053  *
1054  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1055  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1056  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1057  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1058  */
1059 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1060                                         nodemask_t *newmems)
1061 {
1062         task_lock(tsk);
1063
1064         local_irq_disable();
1065         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1066
1067         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1068         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1069         tsk->mems_allowed = *newmems;
1070
1071         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1072         local_irq_enable();
1073
1074         task_unlock(tsk);
1075 }
1076
1077 static void *cpuset_being_rebound;
1078
1079 /**
1080  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1081  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1082  *
1083  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1084  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1085  * cpuset membership stays stable.
1086  */
1087 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1088 {
1089         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1090         struct css_task_iter it;
1091         struct task_struct *task;
1092
1093         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1094
1095         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1096
1097         /*
1098          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1099          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1100          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1101          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1102          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1103          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1104          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1105          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1106          */
1107         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1108         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1109                 struct mm_struct *mm;
1110                 bool migrate;
1111
1112                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1113
1114                 mm = get_task_mm(task);
1115                 if (!mm)
1116                         continue;
1117
1118                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1119
1120                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1121                 if (migrate)
1122                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1123                 else
1124                         mmput(mm);
1125         }
1126         css_task_iter_end(&it);
1127
1128         /*
1129          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1130          * cs->old_mems_allowed.
1131          */
1132         cs->old_mems_allowed = newmems;
1133
1134         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1135         cpuset_being_rebound = NULL;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1140  * @cs: the cpuset to consider
1141  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1142  *
1143  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1144  * and all its descendants need to be updated.
1145  *
1146  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1147  *
1148  * Called with cpuset_mutex held
1149  */
1150 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1151 {
1152         struct cpuset *cp;
1153         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1154
1155         rcu_read_lock();
1156         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1157                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1158
1159                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1160
1161                 /*
1162                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1163                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1164                  */
1165                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1166                         *new_mems = parent->effective_mems;
1167
1168                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1169                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1170                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1171                         continue;
1172                 }
1173
1174                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1175                         continue;
1176                 rcu_read_unlock();
1177
1178                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1179                 cp->effective_mems = *new_mems;
1180                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1181
1182                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1183                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1184
1185                 update_tasks_nodemask(cp);
1186
1187                 rcu_read_lock();
1188                 css_put(&cp->css);
1189         }
1190         rcu_read_unlock();
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1195  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1196  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1197  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1198  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1199  * migrate the tasks pages to the new memory.
1200  *
1201  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1202  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1203  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1204  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1205  */
1206 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1207                            const char *buf)
1208 {
1209         int retval;
1210
1211         /*
1212          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1213          * it's read-only
1214          */
1215         if (cs == &top_cpuset) {
1216                 retval = -EACCES;
1217                 goto done;
1218         }
1219
1220         /*
1221          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1222          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1223          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1224          * with tasks have memory.
1225          */
1226         if (!*buf) {
1227                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1228         } else {
1229                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1230                 if (retval < 0)
1231                         goto done;
1232
1233                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1234                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1235                         retval = -EINVAL;
1236                         goto done;
1237                 }
1238         }
1239
1240         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1241                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1242                 goto done;
1243         }
1244         retval = validate_change(cs, trialcs);
1245         if (retval < 0)
1246                 goto done;
1247
1248         spin_lock_irq(&callback_lock);
1249         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1250         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1251
1252         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1253         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1254 done:
1255         return retval;
1256 }
1257
1258 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1259 {
1260         bool ret;
1261
1262         rcu_read_lock();
1263         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1264         rcu_read_unlock();
1265
1266         return ret;
1267 }
1268
1269 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1270 {
1271 #ifdef CONFIG_SMP
1272         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1273                 return -EINVAL;
1274 #endif
1275
1276         if (val != cs->relax_domain_level) {
1277                 cs->relax_domain_level = val;
1278                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1279                     is_sched_load_balance(cs))
1280                         rebuild_sched_domains_locked();
1281         }
1282
1283         return 0;
1284 }
1285
1286 /**
1287  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1288  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1289  *
1290  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1291  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1292  * stable.
1293  */
1294 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1295 {
1296         struct css_task_iter it;
1297         struct task_struct *task;
1298
1299         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1300         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1301                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1302         css_task_iter_end(&it);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1307  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1308  * cs:          the cpuset to update
1309  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1310  *
1311  * Call with cpuset_mutex held.
1312  */
1313
1314 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1315                        int turning_on)
1316 {
1317         struct cpuset *trialcs;
1318         int balance_flag_changed;
1319         int spread_flag_changed;
1320         int err;
1321
1322         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1323         if (!trialcs)
1324                 return -ENOMEM;
1325
1326         if (turning_on)
1327                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1328         else
1329                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1330
1331         err = validate_change(cs, trialcs);
1332         if (err < 0)
1333                 goto out;
1334
1335         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1336                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1337
1338         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1339                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1340
1341         spin_lock_irq(&callback_lock);
1342         cs->flags = trialcs->flags;
1343         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1344
1345         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1346                 rebuild_sched_domains_locked();
1347
1348         if (spread_flag_changed)
1349                 update_tasks_flags(cs);
1350 out:
1351         free_trial_cpuset(trialcs);
1352         return err;
1353 }
1354
1355 /*
1356  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1357  *
1358  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1359  * event frequency meter.  There are four routines:
1360  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1361  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1362  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1363  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1364  *
1365  * A common data structure is passed to each of these routines,
1366  * which is used to keep track of the state required to manage the
1367  * frequency meter and its digital filter.
1368  *
1369  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1370  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1371  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1372  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1373  *
1374  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1375  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1376  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1377  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1378  *
1379  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1380  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1381  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1382  * will be stable.
1383  *
1384  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1385  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1386  *
1387  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1388  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1389  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1390  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1391  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1392  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1393  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1394  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1395  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1396  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1397  * each event.
1398  */
1399
1400 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1401 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
1402 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1403 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1404
1405 /* Initialize a frequency meter */
1406 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1407 {
1408         fmp->cnt = 0;
1409         fmp->val = 0;
1410         fmp->time = 0;
1411         spin_lock_init(&fmp->lock);
1412 }
1413
1414 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1415 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1416 {
1417         time64_t now;
1418         u32 ticks;
1419
1420         now = ktime_get_seconds();
1421         ticks = now - fmp->time;
1422
1423         if (ticks == 0)
1424                 return;
1425
1426         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1427         while (ticks-- > 0)
1428                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1429         fmp->time = now;
1430
1431         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1432         fmp->cnt = 0;
1433 }
1434
1435 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1436 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1437 {
1438         spin_lock(&fmp->lock);
1439         fmeter_update(fmp);
1440         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1441         spin_unlock(&fmp->lock);
1442 }
1443
1444 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1445 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1446 {
1447         int val;
1448
1449         spin_lock(&fmp->lock);
1450         fmeter_update(fmp);
1451         val = fmp->val;
1452         spin_unlock(&fmp->lock);
1453         return val;
1454 }
1455
1456 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1457
1458 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1459 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1460 {
1461         struct cgroup_subsys_state *css;
1462         struct cpuset *cs;
1463         struct task_struct *task;
1464         int ret;
1465
1466         /* used later by cpuset_attach() */
1467         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
1468         cs = css_cs(css);
1469
1470         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1471
1472         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1473         ret = -ENOSPC;
1474         if (!is_in_v2_mode() &&
1475             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1476                 goto out_unlock;
1477
1478         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1479                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1480                 if (ret)
1481                         goto out_unlock;
1482                 ret = security_task_setscheduler(task);
1483                 if (ret)
1484                         goto out_unlock;
1485         }
1486
1487         /*
1488          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1489          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1490          */
1491         cs->attach_in_progress++;
1492         ret = 0;
1493 out_unlock:
1494         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1495         return ret;
1496 }
1497
1498 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1499 {
1500         struct cgroup_subsys_state *css;
1501         struct cpuset *cs;
1502
1503         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1504         cs = css_cs(css);
1505
1506         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1507         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1508         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1513  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1514  * allocate from cpuset_init().
1515  */
1516 static cpumask_var_t cpus_attach;
1517
1518 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1519 {
1520         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1521         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1522         struct task_struct *task;
1523         struct task_struct *leader;
1524         struct cgroup_subsys_state *css;
1525         struct cpuset *cs;
1526         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1527
1528         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1529         cs = css_cs(css);
1530
1531         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1532
1533         /* prepare for attach */
1534         if (cs == &top_cpuset)
1535                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1536         else
1537                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1538
1539         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1540
1541         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1542                 /*
1543                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1544                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1545                  */
1546                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1547
1548                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1549                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1550         }
1551
1552         /*
1553          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1554          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1555          */
1556         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1557         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
1558                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1559
1560                 if (mm) {
1561                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1562
1563                         /*
1564                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1565                          * here, except if this task is being moved
1566                          * automatically due to hotplug.  In that case
1567                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1568                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1569                          * migrate mm from.
1570                          */
1571                         if (is_memory_migrate(cs))
1572                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1573                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1574                         else
1575                                 mmput(mm);
1576                 }
1577         }
1578
1579         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1580
1581         cs->attach_in_progress--;
1582         if (!cs->attach_in_progress)
1583                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1584
1585         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1586 }
1587
1588 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1589
1590 typedef enum {
1591         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1592         FILE_CPULIST,
1593         FILE_MEMLIST,
1594         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1595         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1596         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1597         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1598         FILE_MEM_HARDWALL,
1599         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1600         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1601         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1602         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1603         FILE_SPREAD_PAGE,
1604         FILE_SPREAD_SLAB,
1605 } cpuset_filetype_t;
1606
1607 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1608                             u64 val)
1609 {
1610         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1611         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1612         int retval = 0;
1613
1614         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1615         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1616                 retval = -ENODEV;
1617                 goto out_unlock;
1618         }
1619
1620         switch (type) {
1621         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1622                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1623                 break;
1624         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1625                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1626                 break;
1627         case FILE_MEM_HARDWALL:
1628                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1629                 break;
1630         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1631                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1632                 break;
1633         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1634                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1635                 break;
1636         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1637                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1638                 break;
1639         case FILE_SPREAD_PAGE:
1640                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1641                 break;
1642         case FILE_SPREAD_SLAB:
1643                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1644                 break;
1645         default:
1646                 retval = -EINVAL;
1647                 break;
1648         }
1649 out_unlock:
1650         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1651         return retval;
1652 }
1653
1654 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1655                             s64 val)
1656 {
1657         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1658         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1659         int retval = -ENODEV;
1660
1661         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1662         if (!is_cpuset_online(cs))
1663                 goto out_unlock;
1664
1665         switch (type) {
1666         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1667                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1668                 break;
1669         default:
1670                 retval = -EINVAL;
1671                 break;
1672         }
1673 out_unlock:
1674         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1675         return retval;
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1680  */
1681 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1682                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1683 {
1684         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1685         struct cpuset *trialcs;
1686         int retval = -ENODEV;
1687
1688         buf = strstrip(buf);
1689
1690         /*
1691          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1692          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1693          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1694          * which can execute.
1695          *
1696          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1697          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1698          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1699          * after execution capability is restored.
1700          *
1701          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1702          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1703          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1704          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1705          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1706          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1707          * hierarchies.
1708          */
1709         css_get(&cs->css);
1710         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1711         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1712
1713         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1714         if (!is_cpuset_online(cs))
1715                 goto out_unlock;
1716
1717         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1718         if (!trialcs) {
1719                 retval = -ENOMEM;
1720                 goto out_unlock;
1721         }
1722
1723         switch (of_cft(of)->private) {
1724         case FILE_CPULIST:
1725                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1726                 break;
1727         case FILE_MEMLIST:
1728                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1729                 break;
1730         default:
1731                 retval = -EINVAL;
1732                 break;
1733         }
1734
1735         free_trial_cpuset(trialcs);
1736 out_unlock:
1737         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1738         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1739         css_put(&cs->css);
1740         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1741         return retval ?: nbytes;
1742 }
1743
1744 /*
1745  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1746  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1747  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1748  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1749  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1750  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1751  */
1752 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1753 {
1754         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1755         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1756         int ret = 0;
1757
1758         spin_lock_irq(&callback_lock);
1759
1760         switch (type) {
1761         case FILE_CPULIST:
1762                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1763                 break;
1764         case FILE_MEMLIST:
1765                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1766                 break;
1767         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1768                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1769                 break;
1770         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1771                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1772                 break;
1773         default:
1774                 ret = -EINVAL;
1775         }
1776
1777         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1778         return ret;
1779 }
1780
1781 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1782 {
1783         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1784         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1785         switch (type) {
1786         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1787                 return is_cpu_exclusive(cs);
1788         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1789                 return is_mem_exclusive(cs);
1790         case FILE_MEM_HARDWALL:
1791                 return is_mem_hardwall(cs);
1792         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1793                 return is_sched_load_balance(cs);
1794         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1795                 return is_memory_migrate(cs);
1796         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1797                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1798         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1799                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1800         case FILE_SPREAD_PAGE:
1801                 return is_spread_page(cs);
1802         case FILE_SPREAD_SLAB:
1803                 return is_spread_slab(cs);
1804         default:
1805                 BUG();
1806         }
1807
1808         /* Unreachable but makes gcc happy */
1809         return 0;
1810 }
1811
1812 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1813 {
1814         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1815         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1816         switch (type) {
1817         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1818                 return cs->relax_domain_level;
1819         default:
1820                 BUG();
1821         }
1822
1823         /* Unrechable but makes gcc happy */
1824         return 0;
1825 }
1826
1827
1828 /*
1829  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1830  */
1831
1832 static struct cftype files[] = {
1833         {
1834                 .name = "cpus",
1835                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1836                 .write = cpuset_write_resmask,
1837                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1838                 .private = FILE_CPULIST,
1839         },
1840
1841         {
1842                 .name = "mems",
1843                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1844                 .write = cpuset_write_resmask,
1845                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1846                 .private = FILE_MEMLIST,
1847         },
1848
1849         {
1850                 .name = "effective_cpus",
1851                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1852                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1853         },
1854
1855         {
1856                 .name = "effective_mems",
1857                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1858                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1859         },
1860
1861         {
1862                 .name = "cpu_exclusive",
1863                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1864                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1865                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1866         },
1867
1868         {
1869                 .name = "mem_exclusive",
1870                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1871                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1872                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1873         },
1874
1875         {
1876                 .name = "mem_hardwall",
1877                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1878                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1879                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1880         },
1881
1882         {
1883                 .name = "sched_load_balance",
1884                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1885                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1886                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1887         },
1888
1889         {
1890                 .name = "sched_relax_domain_level",
1891                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1892                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1893                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1894         },
1895
1896         {
1897                 .name = "memory_migrate",
1898                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1899                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1900                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1901         },
1902
1903         {
1904                 .name = "memory_pressure",
1905                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1906                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1907         },
1908
1909         {
1910                 .name = "memory_spread_page",
1911                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1912                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1913                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1914         },
1915
1916         {
1917                 .name = "memory_spread_slab",
1918                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1919                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1920                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1921         },
1922
1923         {
1924                 .name = "memory_pressure_enabled",
1925                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1926                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1927                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1928                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1929         },
1930
1931         { }     /* terminate */
1932 };
1933
1934 /*
1935  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1936  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1937  */
1938
1939 static struct cgroup_subsys_state *
1940 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1941 {
1942         struct cpuset *cs;
1943
1944         if (!parent_css)
1945                 return &top_cpuset.css;
1946
1947         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1948         if (!cs)
1949                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1950         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1951                 goto free_cs;
1952         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1953                 goto free_cpus;
1954
1955         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1956         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1957         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1958         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1959         nodes_clear(cs->effective_mems);
1960         fmeter_init(&cs->fmeter);
1961         cs->relax_domain_level = -1;
1962
1963         return &cs->css;
1964
1965 free_cpus:
1966         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1967 free_cs:
1968         kfree(cs);
1969         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1970 }
1971
1972 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1973 {
1974         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1975         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1976         struct cpuset *tmp_cs;
1977         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1978
1979         if (!parent)
1980                 return 0;
1981
1982         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1983
1984         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1985         if (is_spread_page(parent))
1986                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1987         if (is_spread_slab(parent))
1988                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1989
1990         cpuset_inc();
1991
1992         spin_lock_irq(&callback_lock);
1993         if (is_in_v2_mode()) {
1994                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1995                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1996         }
1997         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1998
1999         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2000                 goto out_unlock;
2001
2002         /*
2003          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2004          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2005          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2006          *
2007          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2008          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2009          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2010          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2011          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2012          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2013          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2014          */
2015         rcu_read_lock();
2016         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2017                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2018                         rcu_read_unlock();
2019                         goto out_unlock;
2020                 }
2021         }
2022         rcu_read_unlock();
2023
2024         spin_lock_irq(&callback_lock);
2025         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2026         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2027         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2028         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2029         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2030 out_unlock:
2031         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2032         return 0;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2037  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2038  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2039  */
2040
2041 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2042 {
2043         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2044
2045         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2046
2047         if (is_sched_load_balance(cs))
2048                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2049
2050         cpuset_dec();
2051         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2052
2053         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2054 }
2055
2056 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2057 {
2058         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2059
2060         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2061         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2062         kfree(cs);
2063 }
2064
2065 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2066 {
2067         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2068         spin_lock_irq(&callback_lock);
2069
2070         if (is_in_v2_mode()) {
2071                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2072                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2073         } else {
2074                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2075                              top_cpuset.effective_cpus);
2076                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2077         }
2078
2079         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2080         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2081 }
2082
2083 /*
2084  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2085  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2086  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2087  */
2088 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2089 {
2090         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2091                 return;
2092
2093         set_cpus_allowed_ptr(task, &current->cpus_allowed);
2094         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2095 }
2096
2097 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2098         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2099         .css_online     = cpuset_css_online,
2100         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2101         .css_free       = cpuset_css_free,
2102         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2103         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2104         .attach         = cpuset_attach,
2105         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2106         .bind           = cpuset_bind,
2107         .fork           = cpuset_fork,
2108         .legacy_cftypes = files,
2109         .early_init     = true,
2110 };
2111
2112 /**
2113  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2114  *
2115  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2116  **/
2117
2118 int __init cpuset_init(void)
2119 {
2120         int err = 0;
2121
2122         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2123         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2124
2125         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2126         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2127         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2128         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2129
2130         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2131         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2132         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2133
2134         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2135         if (err < 0)
2136                 return err;
2137
2138         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2139
2140         return 0;
2141 }
2142
2143 /*
2144  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2145  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2146  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2147  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2148  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2149  */
2150 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2151 {
2152         struct cpuset *parent;
2153
2154         /*
2155          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2156          * has online cpus, so can't be empty).
2157          */
2158         parent = parent_cs(cs);
2159         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2160                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2161                 parent = parent_cs(parent);
2162
2163         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2164                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2165                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2166                 pr_cont("\n");
2167         }
2168 }
2169
2170 static void
2171 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2172                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2173                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2174 {
2175         bool is_empty;
2176
2177         spin_lock_irq(&callback_lock);
2178         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2179         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2180         cs->mems_allowed = *new_mems;
2181         cs->effective_mems = *new_mems;
2182         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2183
2184         /*
2185          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2186          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2187          */
2188         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2189                 update_tasks_cpumask(cs);
2190         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2191                 update_tasks_nodemask(cs);
2192
2193         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2194                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2195
2196         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2197
2198         /*
2199          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2200          * This is full cgroup operation which will also call back into
2201          * cpuset. Should be done outside any lock.
2202          */
2203         if (is_empty)
2204                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2205
2206         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2207 }
2208
2209 static void
2210 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2211                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2212                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2213 {
2214         if (cpumask_empty(new_cpus))
2215                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2216         if (nodes_empty(*new_mems))
2217                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2218
2219         spin_lock_irq(&callback_lock);
2220         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2221         cs->effective_mems = *new_mems;
2222         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2223
2224         if (cpus_updated)
2225                 update_tasks_cpumask(cs);
2226         if (mems_updated)
2227                 update_tasks_nodemask(cs);
2228 }
2229
2230 /**
2231  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2232  * @cs: cpuset in interest
2233  *
2234  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2235  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2236  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2237  */
2238 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2239 {
2240         static cpumask_t new_cpus;
2241         static nodemask_t new_mems;
2242         bool cpus_updated;
2243         bool mems_updated;
2244 retry:
2245         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2246
2247         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2248
2249         /*
2250          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2251          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2252          */
2253         if (cs->attach_in_progress) {
2254                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2255                 goto retry;
2256         }
2257
2258         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2259         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2260
2261         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2262         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2263
2264         if (is_in_v2_mode())
2265                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2266                                      cpus_updated, mems_updated);
2267         else
2268                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2269                                             cpus_updated, mems_updated);
2270
2271         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2272 }
2273
2274 static bool force_rebuild;
2275
2276 void cpuset_force_rebuild(void)
2277 {
2278         force_rebuild = true;
2279 }
2280
2281 /**
2282  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2283  *
2284  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2285  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2286  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2287  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2288  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2289  *
2290  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2291  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2292  * all descendants.
2293  *
2294  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2295  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2296  */
2297 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2298 {
2299         static cpumask_t new_cpus;
2300         static nodemask_t new_mems;
2301         bool cpus_updated, mems_updated;
2302         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
2303
2304         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2305
2306         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2307         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2308         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2309
2310         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2311         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2312
2313         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2314         if (cpus_updated) {
2315                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2316                 if (!on_dfl)
2317                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2318                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2319                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2320                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2321         }
2322
2323         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2324         if (mems_updated) {
2325                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2326                 if (!on_dfl)
2327                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2328                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2329                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2330                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2331         }
2332
2333         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2334
2335         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2336         if (cpus_updated || mems_updated) {
2337                 struct cpuset *cs;
2338                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2339
2340                 rcu_read_lock();
2341                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2342                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2343                                 continue;
2344                         rcu_read_unlock();
2345
2346                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2347
2348                         rcu_read_lock();
2349                         css_put(&cs->css);
2350                 }
2351                 rcu_read_unlock();
2352         }
2353
2354         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2355         if (cpus_updated || force_rebuild) {
2356                 force_rebuild = false;
2357                 rebuild_sched_domains();
2358         }
2359 }
2360
2361 void cpuset_update_active_cpus(void)
2362 {
2363         /*
2364          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2365          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2366          * to a work item to avoid reverse locking order.
2367          */
2368         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2369 }
2370
2371 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
2372 {
2373         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2378  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2379  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2380  */
2381 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2382                                 unsigned long action, void *arg)
2383 {
2384         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2385         return NOTIFY_OK;
2386 }
2387
2388 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2389         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2390         .priority = 10,         /* ??! */
2391 };
2392
2393 /**
2394  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2395  *
2396  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2397  */
2398 void __init cpuset_init_smp(void)
2399 {
2400         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2401         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2402         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2403
2404         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2405         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2406
2407         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2408
2409         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
2410         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
2411 }
2412
2413 /**
2414  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2415  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2416  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2417  *
2418  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2419  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2420  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2421  * tasks cpuset.
2422  **/
2423
2424 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2425 {
2426         unsigned long flags;
2427
2428         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2429         rcu_read_lock();
2430         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2431         rcu_read_unlock();
2432         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2433 }
2434
2435 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2436 {
2437         rcu_read_lock();
2438         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2439         rcu_read_unlock();
2440
2441         /*
2442          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2443          *
2444          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2445          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2446          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2447          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2448          * which takes task_rq_lock().
2449          *
2450          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2451          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2452          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2453          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2454          *
2455          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2456          * if required.
2457          */
2458 }
2459
2460 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2461 {
2462         nodes_setall(current->mems_allowed);
2463 }
2464
2465 /**
2466  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2467  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2468  *
2469  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2470  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2471  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2472  * tasks cpuset.
2473  **/
2474
2475 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2476 {
2477         nodemask_t mask;
2478         unsigned long flags;
2479
2480         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2481         rcu_read_lock();
2482         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2483         rcu_read_unlock();
2484         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2485
2486         return mask;
2487 }
2488
2489 /**
2490  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2491  * @nodemask: the nodemask to be checked
2492  *
2493  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2494  */
2495 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2496 {
2497         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2498 }
2499
2500 /*
2501  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2502  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2503  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2504  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2505  */
2506 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2507 {
2508         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2509                 cs = parent_cs(cs);
2510         return cs;
2511 }
2512
2513 /**
2514  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2515  * @node: is this an allowed node?
2516  * @gfp_mask: memory allocation flags
2517  *
2518  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2519  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2520  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2521  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
2522  * Otherwise, no.
2523  *
2524  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2525  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2526  * unless the task has been OOM killed.
2527  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2528  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2529  *
2530  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2531  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2532  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2533  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2534  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2535  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2536  *
2537  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2538  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2539  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2540  * in interrupt, of course).
2541  *
2542  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2543  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2544  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2545  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2546  * affect that:
2547  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2548  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2549  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
2550  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2551  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2552  */
2553 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2554 {
2555         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2556         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2557         unsigned long flags;
2558
2559         if (in_interrupt())
2560                 return true;
2561         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2562                 return true;
2563         /*
2564          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2565          * been OOM killed to get memory anywhere.
2566          */
2567         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
2568                 return true;
2569         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2570                 return false;
2571
2572         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2573                 return true;
2574
2575         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2576         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2577
2578         rcu_read_lock();
2579         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2580         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2581         rcu_read_unlock();
2582
2583         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2584         return allowed;
2585 }
2586
2587 /**
2588  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2589  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2590  *
2591  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2592  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2593  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2594  * to determine on which node to start looking, as it will for
2595  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2596  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2597  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2598  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2599  *
2600  * We don't have to worry about the returned node being offline
2601  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2602  *
2603  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2604  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2605  * should not be possible for the following code to return an
2606  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2607  * is not returning the node where the allocation must be, only
2608  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2609  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2610  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2611  * See kmem_cache_alloc_node().
2612  */
2613
2614 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2615 {
2616         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
2617 }
2618
2619 int cpuset_mem_spread_node(void)
2620 {
2621         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2622                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2623                         node_random(&current->mems_allowed);
2624
2625         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2626 }
2627
2628 int cpuset_slab_spread_node(void)
2629 {
2630         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2631                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2632                         node_random(&current->mems_allowed);
2633
2634         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2635 }
2636
2637 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2638
2639 /**
2640  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2641  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2642  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2643  *
2644  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2645  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2646  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2647  * to the other.
2648  **/
2649
2650 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2651                                    const struct task_struct *tsk2)
2652 {
2653         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2654 }
2655
2656 /**
2657  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
2658  *
2659  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
2660  * mems_allowed to the kernel log.
2661  */
2662 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
2663 {
2664         struct cgroup *cgrp;
2665
2666         rcu_read_lock();
2667
2668         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
2669         pr_info("%s cpuset=", current->comm);
2670         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2671         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n",
2672                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
2673
2674         rcu_read_unlock();
2675 }
2676
2677 /*
2678  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2679  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2680  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2681  */
2682
2683 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2684
2685 /**
2686  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2687  *
2688  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2689  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2690  *
2691  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2692  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2693  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2694  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2695  * or writing dirty pages.
2696  *
2697  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2698  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2699  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2700  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2701  **/
2702
2703 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2704 {
2705         rcu_read_lock();
2706         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2707         rcu_read_unlock();
2708 }
2709
2710 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2711 /*
2712  * proc_cpuset_show()
2713  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2714  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2715  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2716  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2717  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2718  *    anyway.
2719  */
2720 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2721                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2722 {
2723         char *buf;
2724         struct cgroup_subsys_state *css;
2725         int retval;
2726
2727         retval = -ENOMEM;
2728         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2729         if (!buf)
2730                 goto out;
2731
2732         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2733         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
2734                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
2735         css_put(css);
2736         if (retval >= PATH_MAX)
2737                 retval = -ENAMETOOLONG;
2738         if (retval < 0)
2739                 goto out_free;
2740         seq_puts(m, buf);
2741         seq_putc(m, '\n');
2742         retval = 0;
2743 out_free:
2744         kfree(buf);
2745 out:
2746         return retval;
2747 }
2748 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2749
2750 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2751 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2752 {
2753         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2754                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2755         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2756                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2757 }