Merge tag 'drm-intel-gt-next-2023-08-04' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm...
[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/init.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/kernel.h>
31 #include <linux/mempolicy.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/memory.h>
34 #include <linux/export.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/sched.h>
37 #include <linux/sched/deadline.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/sched/task.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/spinlock.h>
42 #include <linux/oom.h>
43 #include <linux/sched/isolation.h>
44 #include <linux/cgroup.h>
45 #include <linux/wait.h>
46
47 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
48 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
49
50 /*
51  * There could be abnormal cpuset configurations for cpu or memory
52  * node binding, add this key to provide a quick low-cost judgment
53  * of the situation.
54  */
55 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_insane_config_key);
56
57 /* See "Frequency meter" comments, below. */
58
59 struct fmeter {
60         int cnt;                /* unprocessed events count */
61         int val;                /* most recent output value */
62         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
63         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
64 };
65
66 /*
67  * Invalid partition error code
68  */
69 enum prs_errcode {
70         PERR_NONE = 0,
71         PERR_INVCPUS,
72         PERR_INVPARENT,
73         PERR_NOTPART,
74         PERR_NOTEXCL,
75         PERR_NOCPUS,
76         PERR_HOTPLUG,
77         PERR_CPUSEMPTY,
78 };
79
80 static const char * const perr_strings[] = {
81         [PERR_INVCPUS]   = "Invalid cpu list in cpuset.cpus",
82         [PERR_INVPARENT] = "Parent is an invalid partition root",
83         [PERR_NOTPART]   = "Parent is not a partition root",
84         [PERR_NOTEXCL]   = "Cpu list in cpuset.cpus not exclusive",
85         [PERR_NOCPUS]    = "Parent unable to distribute cpu downstream",
86         [PERR_HOTPLUG]   = "No cpu available due to hotplug",
87         [PERR_CPUSEMPTY] = "cpuset.cpus is empty",
88 };
89
90 struct cpuset {
91         struct cgroup_subsys_state css;
92
93         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
94
95         /*
96          * On default hierarchy:
97          *
98          * The user-configured masks can only be changed by writing to
99          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
100          * parent masks.
101          *
102          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
103          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
104          * changed or hotplug happens.
105          *
106          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
107          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
108          *
109          *
110          * On legacy hierarchy:
111          *
112          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
113          */
114
115         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
116         cpumask_var_t cpus_allowed;
117         nodemask_t mems_allowed;
118
119         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
120         cpumask_var_t effective_cpus;
121         nodemask_t effective_mems;
122
123         /*
124          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
125          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
126          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
127          *
128          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
129          * may have offlined ones.
130          */
131         cpumask_var_t subparts_cpus;
132
133         /*
134          * This is old Memory Nodes tasks took on.
135          *
136          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
137          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
138          *   task is moved into it.
139          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
140          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
141          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
142          */
143         nodemask_t old_mems_allowed;
144
145         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
146
147         /*
148          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
149          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
150          */
151         int attach_in_progress;
152
153         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
154         int pn;
155
156         /* for custom sched domain */
157         int relax_domain_level;
158
159         /* number of CPUs in subparts_cpus */
160         int nr_subparts_cpus;
161
162         /* partition root state */
163         int partition_root_state;
164
165         /*
166          * Default hierarchy only:
167          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
168          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
169          */
170         int use_parent_ecpus;
171         int child_ecpus_count;
172
173         /*
174          * number of SCHED_DEADLINE tasks attached to this cpuset, so that we
175          * know when to rebuild associated root domain bandwidth information.
176          */
177         int nr_deadline_tasks;
178         int nr_migrate_dl_tasks;
179         u64 sum_migrate_dl_bw;
180
181         /* Invalid partition error code, not lock protected */
182         enum prs_errcode prs_err;
183
184         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
185         struct cgroup_file partition_file;
186 };
187
188 /*
189  * Partition root states:
190  *
191  *   0 - member (not a partition root)
192  *   1 - partition root
193  *   2 - partition root without load balancing (isolated)
194  *  -1 - invalid partition root
195  *  -2 - invalid isolated partition root
196  */
197 #define PRS_MEMBER              0
198 #define PRS_ROOT                1
199 #define PRS_ISOLATED            2
200 #define PRS_INVALID_ROOT        -1
201 #define PRS_INVALID_ISOLATED    -2
202
203 static inline bool is_prs_invalid(int prs_state)
204 {
205         return prs_state < 0;
206 }
207
208 /*
209  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
210  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
211  */
212 struct tmpmasks {
213         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
214         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
215 };
216
217 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
218 {
219         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
220 }
221
222 /* Retrieve the cpuset for a task */
223 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
224 {
225         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
226 }
227
228 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
229 {
230         return css_cs(cs->css.parent);
231 }
232
233 void inc_dl_tasks_cs(struct task_struct *p)
234 {
235         struct cpuset *cs = task_cs(p);
236
237         cs->nr_deadline_tasks++;
238 }
239
240 void dec_dl_tasks_cs(struct task_struct *p)
241 {
242         struct cpuset *cs = task_cs(p);
243
244         cs->nr_deadline_tasks--;
245 }
246
247 /* bits in struct cpuset flags field */
248 typedef enum {
249         CS_ONLINE,
250         CS_CPU_EXCLUSIVE,
251         CS_MEM_EXCLUSIVE,
252         CS_MEM_HARDWALL,
253         CS_MEMORY_MIGRATE,
254         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
255         CS_SPREAD_PAGE,
256         CS_SPREAD_SLAB,
257 } cpuset_flagbits_t;
258
259 /* convenient tests for these bits */
260 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
261 {
262         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
263 }
264
265 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
266 {
267         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
268 }
269
270 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
271 {
272         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
273 }
274
275 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
276 {
277         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
278 }
279
280 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
281 {
282         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
283 }
284
285 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
286 {
287         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
288 }
289
290 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
291 {
292         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
293 }
294
295 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
296 {
297         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
298 }
299
300 static inline int is_partition_valid(const struct cpuset *cs)
301 {
302         return cs->partition_root_state > 0;
303 }
304
305 static inline int is_partition_invalid(const struct cpuset *cs)
306 {
307         return cs->partition_root_state < 0;
308 }
309
310 /*
311  * Callers should hold callback_lock to modify partition_root_state.
312  */
313 static inline void make_partition_invalid(struct cpuset *cs)
314 {
315         if (is_partition_valid(cs))
316                 cs->partition_root_state = -cs->partition_root_state;
317 }
318
319 /*
320  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
321  */
322 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs, int old_prs)
323 {
324         if (old_prs == cs->partition_root_state)
325                 return;
326         cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
327
328         /* Reset prs_err if not invalid */
329         if (is_partition_valid(cs))
330                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NONE);
331 }
332
333 static struct cpuset top_cpuset = {
334         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
335                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
336         .partition_root_state = PRS_ROOT,
337 };
338
339 /**
340  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
341  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
342  * @pos_css: used for iteration
343  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
344  *
345  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
346  * with RCU read locked.
347  */
348 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
349         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
350                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
351
352 /**
353  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
354  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
355  * @pos_css: used for iteration
356  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
357  *
358  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
359  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
360  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
361  * iteration and the first node to be visited.
362  */
363 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
364         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
365                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
366
367 /*
368  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
369  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
370  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
371  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_mutex. Other kernel subsystems
372  * can use cpuset_lock()/cpuset_unlock() to prevent change to cpuset
373  * structures. Note that cpuset_mutex needs to be a mutex as it is used in
374  * paths that rely on priority inheritance (e.g. scheduler - on RT) for
375  * correctness.
376  *
377  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
378  * cpuset_mutex, it blocks others, ensuring that it is the only task able to
379  * also acquire callback_lock and be able to modify cpusets.  It can perform
380  * various checks on the cpuset structure first, knowing nothing will change.
381  * It can also allocate memory while just holding cpuset_mutex.  While it is
382  * performing these checks, various callback routines can briefly acquire
383  * callback_lock to query cpusets.  Once it is ready to make the changes, it
384  * takes callback_lock, blocking everyone else.
385  *
386  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
387  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
388  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
389  * __alloc_pages().
390  *
391  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
392  * access to cpusets.
393  *
394  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
395  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
396  * them.
397  *
398  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
399  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
400  * cpumasks and nodemasks.
401  *
402  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
403  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
404  */
405
406 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
407
408 void cpuset_lock(void)
409 {
410         mutex_lock(&cpuset_mutex);
411 }
412
413 void cpuset_unlock(void)
414 {
415         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
416 }
417
418 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
419
420 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
421
422 /*
423  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
424  */
425 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
426 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
427
428 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
429
430 static inline void check_insane_mems_config(nodemask_t *nodes)
431 {
432         if (!cpusets_insane_config() &&
433                 movable_only_nodes(nodes)) {
434                 static_branch_enable(&cpusets_insane_config_key);
435                 pr_info("Unsupported (movable nodes only) cpuset configuration detected (nmask=%*pbl)!\n"
436                         "Cpuset allocations might fail even with a lot of memory available.\n",
437                         nodemask_pr_args(nodes));
438         }
439 }
440
441 /*
442  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
443  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
444  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
445  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
446  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
447  * cpus or mems will be affected.
448  */
449 static inline bool is_in_v2_mode(void)
450 {
451         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
452               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
453 }
454
455 /**
456  * partition_is_populated - check if partition has tasks
457  * @cs: partition root to be checked
458  * @excluded_child: a child cpuset to be excluded in task checking
459  * Return: true if there are tasks, false otherwise
460  *
461  * It is assumed that @cs is a valid partition root. @excluded_child should
462  * be non-NULL when this cpuset is going to become a partition itself.
463  */
464 static inline bool partition_is_populated(struct cpuset *cs,
465                                           struct cpuset *excluded_child)
466 {
467         struct cgroup_subsys_state *css;
468         struct cpuset *child;
469
470         if (cs->css.cgroup->nr_populated_csets)
471                 return true;
472         if (!excluded_child && !cs->nr_subparts_cpus)
473                 return cgroup_is_populated(cs->css.cgroup);
474
475         rcu_read_lock();
476         cpuset_for_each_child(child, css, cs) {
477                 if (child == excluded_child)
478                         continue;
479                 if (is_partition_valid(child))
480                         continue;
481                 if (cgroup_is_populated(child->css.cgroup)) {
482                         rcu_read_unlock();
483                         return true;
484                 }
485         }
486         rcu_read_unlock();
487         return false;
488 }
489
490 /*
491  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
492  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
493  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
494  * appropriate cpus.
495  *
496  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
497  * of cpu_online_mask.
498  *
499  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
500  */
501 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
502                                   struct cpumask *pmask)
503 {
504         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
505         struct cpuset *cs;
506
507         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
508                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
509
510         rcu_read_lock();
511         cs = task_cs(tsk);
512
513         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
514                 cs = parent_cs(cs);
515                 if (unlikely(!cs)) {
516                         /*
517                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
518                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
519                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
520                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
521                          * identical to cpu_online_mask.
522                          */
523                         goto out_unlock;
524                 }
525         }
526         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
527
528 out_unlock:
529         rcu_read_unlock();
530 }
531
532 /*
533  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
534  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
535  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
536  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
537  *
538  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
539  * of node_states[N_MEMORY].
540  *
541  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
542  */
543 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
544 {
545         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
546                 cs = parent_cs(cs);
547         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
548 }
549
550 /*
551  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
552  *
553  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held. The check can be skipped
554  * if on default hierarchy.
555  */
556 static void cpuset_update_task_spread_flags(struct cpuset *cs,
557                                         struct task_struct *tsk)
558 {
559         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
560                 return;
561
562         if (is_spread_page(cs))
563                 task_set_spread_page(tsk);
564         else
565                 task_clear_spread_page(tsk);
566
567         if (is_spread_slab(cs))
568                 task_set_spread_slab(tsk);
569         else
570                 task_clear_spread_slab(tsk);
571 }
572
573 /*
574  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
575  *
576  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
577  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
578  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
579  */
580
581 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
582 {
583         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
584                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
585                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
586                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
587 }
588
589 /**
590  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
591  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
592  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
593  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
594  *
595  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
596  */
597 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
598 {
599         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
600
601         if (cs) {
602                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
603                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
604                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
605         } else {
606                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
607                 pmask2 = &tmp->addmask;
608                 pmask3 = &tmp->delmask;
609         }
610
611         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
612                 return -ENOMEM;
613
614         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
615                 goto free_one;
616
617         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
618                 goto free_two;
619
620         return 0;
621
622 free_two:
623         free_cpumask_var(*pmask2);
624 free_one:
625         free_cpumask_var(*pmask1);
626         return -ENOMEM;
627 }
628
629 /**
630  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
631  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
632  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
633  */
634 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
635 {
636         if (cs) {
637                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
638                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
639                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
640         }
641         if (tmp) {
642                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
643                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
644                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
645         }
646 }
647
648 /**
649  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
650  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
651  */
652 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
653 {
654         struct cpuset *trial;
655
656         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
657         if (!trial)
658                 return NULL;
659
660         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
661                 kfree(trial);
662                 return NULL;
663         }
664
665         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
666         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
667         return trial;
668 }
669
670 /**
671  * free_cpuset - free the cpuset
672  * @cs: the cpuset to be freed
673  */
674 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
675 {
676         free_cpumasks(cs, NULL);
677         kfree(cs);
678 }
679
680 /*
681  * validate_change_legacy() - Validate conditions specific to legacy (v1)
682  *                            behavior.
683  */
684 static int validate_change_legacy(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
685 {
686         struct cgroup_subsys_state *css;
687         struct cpuset *c, *par;
688         int ret;
689
690         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
691
692         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
693         ret = -EBUSY;
694         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
695                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
696                         goto out;
697
698         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
699         ret = -EACCES;
700         par = parent_cs(cur);
701         if (par && !is_cpuset_subset(trial, par))
702                 goto out;
703
704         ret = 0;
705 out:
706         return ret;
707 }
708
709 /*
710  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
711  *                     follows the structural rules for cpusets.
712  *
713  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
714  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
715  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
716  * cpuset_mutex held.
717  *
718  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
719  * such as list traversal that depend on the actual address of the
720  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
721  *
722  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
723  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
724  * or flags changed to new, trial values.
725  *
726  * Return 0 if valid, -errno if not.
727  */
728
729 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
730 {
731         struct cgroup_subsys_state *css;
732         struct cpuset *c, *par;
733         int ret = 0;
734
735         rcu_read_lock();
736
737         if (!is_in_v2_mode())
738                 ret = validate_change_legacy(cur, trial);
739         if (ret)
740                 goto out;
741
742         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
743         if (cur == &top_cpuset)
744                 goto out;
745
746         par = parent_cs(cur);
747
748         /*
749          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
750          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
751          */
752         ret = -ENOSPC;
753         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
754                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
755                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
756                         goto out;
757                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
758                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
759                         goto out;
760         }
761
762         /*
763          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
764          * tasks.
765          */
766         ret = -EBUSY;
767         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
768             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
769                                        trial->cpus_allowed))
770                 goto out;
771
772         /*
773          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
774          * overlap
775          */
776         ret = -EINVAL;
777         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
778                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
779                     c != cur &&
780                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
781                         goto out;
782                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
783                     c != cur &&
784                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
785                         goto out;
786         }
787
788         ret = 0;
789 out:
790         rcu_read_unlock();
791         return ret;
792 }
793
794 #ifdef CONFIG_SMP
795 /*
796  * Helper routine for generate_sched_domains().
797  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
798  */
799 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
800 {
801         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
802 }
803
804 static void
805 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
806 {
807         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
808                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
809         return;
810 }
811
812 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
813                                     struct cpuset *root_cs)
814 {
815         struct cpuset *cp;
816         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
817
818         rcu_read_lock();
819         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
820                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
821                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
822                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
823                         continue;
824                 }
825
826                 if (is_sched_load_balance(cp))
827                         update_domain_attr(dattr, cp);
828         }
829         rcu_read_unlock();
830 }
831
832 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
833 static inline int nr_cpusets(void)
834 {
835         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
836         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
837 }
838
839 /*
840  * generate_sched_domains()
841  *
842  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
843  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
844  * union is a subset of that set.
845  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
846  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
847  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
848  * partition.
849  *
850  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
851  * for a background explanation of this.
852  *
853  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
854  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
855  * domains when operating in the severe memory shortage situations
856  * that could cause allocation failures below.
857  *
858  * Must be called with cpuset_mutex held.
859  *
860  * The three key local variables below are:
861  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
862  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
863  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
864  *         balance cpusets.
865  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
866  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
867  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
868  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
869  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
870  *         is a subset of one of these domains, while there are as
871  *         many such domains as possible, each as small as possible.
872  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
873  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
874  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
875  *         value to determine what partition elements (sched domains)
876  *         were changed (added or removed.)
877  *
878  * Finding the best partition (set of domains):
879  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
880  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
881  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
882  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
883  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
884  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
885  *      any such pairs.
886  *
887  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
888  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
889  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
890  *      partition_sched_domains().
891  */
892 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
893                         struct sched_domain_attr **attributes)
894 {
895         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
896         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
897         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
898         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
899         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
900         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
901         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
902         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
903         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
904         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
905
906         doms = NULL;
907         dattr = NULL;
908         csa = NULL;
909
910         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
911         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
912                 ndoms = 1;
913                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
914                 if (!doms)
915                         goto done;
916
917                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
918                 if (dattr) {
919                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
920                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
921                 }
922                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
923                             housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
924
925                 goto done;
926         }
927
928         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
929         if (!csa)
930                 goto done;
931         csn = 0;
932
933         rcu_read_lock();
934         if (root_load_balance)
935                 csa[csn++] = &top_cpuset;
936         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
937                 if (cp == &top_cpuset)
938                         continue;
939                 /*
940                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
941                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
942                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
943                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
944                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
945                  * the corresponding sched domain.
946                  *
947                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
948                  * is a subset of the root's effective_cpus.
949                  */
950                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
951                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
952                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
953                                          housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN))))
954                         continue;
955
956                 if (root_load_balance &&
957                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
958                         continue;
959
960                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
961                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
962                         csa[csn++] = cp;
963
964                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
965                 if (!is_partition_valid(cp))
966                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
967         }
968         rcu_read_unlock();
969
970         for (i = 0; i < csn; i++)
971                 csa[i]->pn = i;
972         ndoms = csn;
973
974 restart:
975         /* Find the best partition (set of sched domains) */
976         for (i = 0; i < csn; i++) {
977                 struct cpuset *a = csa[i];
978                 int apn = a->pn;
979
980                 for (j = 0; j < csn; j++) {
981                         struct cpuset *b = csa[j];
982                         int bpn = b->pn;
983
984                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
985                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
986                                         struct cpuset *c = csa[k];
987
988                                         if (c->pn == bpn)
989                                                 c->pn = apn;
990                                 }
991                                 ndoms--;        /* one less element */
992                                 goto restart;
993                         }
994                 }
995         }
996
997         /*
998          * Now we know how many domains to create.
999          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
1000          */
1001         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
1002         if (!doms)
1003                 goto done;
1004
1005         /*
1006          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
1007          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
1008          */
1009         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
1010                               GFP_KERNEL);
1011
1012         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
1013                 struct cpuset *a = csa[i];
1014                 struct cpumask *dp;
1015                 int apn = a->pn;
1016
1017                 if (apn < 0) {
1018                         /* Skip completed partitions */
1019                         continue;
1020                 }
1021
1022                 dp = doms[nslot];
1023
1024                 if (nslot == ndoms) {
1025                         static int warnings = 10;
1026                         if (warnings) {
1027                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
1028                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
1029                                 warnings--;
1030                         }
1031                         continue;
1032                 }
1033
1034                 cpumask_clear(dp);
1035                 if (dattr)
1036                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
1037                 for (j = i; j < csn; j++) {
1038                         struct cpuset *b = csa[j];
1039
1040                         if (apn == b->pn) {
1041                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
1042                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
1043                                 if (dattr)
1044                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
1045
1046                                 /* Done with this partition */
1047                                 b->pn = -1;
1048                         }
1049                 }
1050                 nslot++;
1051         }
1052         BUG_ON(nslot != ndoms);
1053
1054 done:
1055         kfree(csa);
1056
1057         /*
1058          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
1059          * See comments in partition_sched_domains().
1060          */
1061         if (doms == NULL)
1062                 ndoms = 1;
1063
1064         *domains    = doms;
1065         *attributes = dattr;
1066         return ndoms;
1067 }
1068
1069 static void dl_update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
1070 {
1071         struct css_task_iter it;
1072         struct task_struct *task;
1073
1074         if (cs->nr_deadline_tasks == 0)
1075                 return;
1076
1077         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1078
1079         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1080                 dl_add_task_root_domain(task);
1081
1082         css_task_iter_end(&it);
1083 }
1084
1085 static void dl_rebuild_rd_accounting(void)
1086 {
1087         struct cpuset *cs = NULL;
1088         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1089
1090         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1091         lockdep_assert_cpus_held();
1092         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
1093
1094         rcu_read_lock();
1095
1096         /*
1097          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
1098          * if a task belongs to it.
1099          */
1100         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
1101
1102         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1103
1104                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
1105                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1106                         continue;
1107                 }
1108
1109                 css_get(&cs->css);
1110
1111                 rcu_read_unlock();
1112
1113                 dl_update_tasks_root_domain(cs);
1114
1115                 rcu_read_lock();
1116                 css_put(&cs->css);
1117         }
1118         rcu_read_unlock();
1119 }
1120
1121 static void
1122 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1123                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
1124 {
1125         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
1126         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
1127         dl_rebuild_rd_accounting();
1128         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Rebuild scheduler domains.
1133  *
1134  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1135  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1136  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1137  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1138  * scheduler's dynamic sched domains.
1139  *
1140  * Call with cpuset_mutex held.  Takes cpus_read_lock().
1141  */
1142 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1143 {
1144         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1145         struct sched_domain_attr *attr;
1146         cpumask_var_t *doms;
1147         struct cpuset *cs;
1148         int ndoms;
1149
1150         lockdep_assert_cpus_held();
1151         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1152
1153         /*
1154          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1155          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1156          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1157          *
1158          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1159          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1160          * is enough to detect racing CPU offlines.
1161          */
1162         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1163             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1164                 return;
1165
1166         /*
1167          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1168          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1169          * partition root could be offlined, all must be checked.
1170          */
1171         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1172                 rcu_read_lock();
1173                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1174                         if (!is_partition_valid(cs)) {
1175                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1176                                 continue;
1177                         }
1178                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1179                                             cpu_active_mask)) {
1180                                 rcu_read_unlock();
1181                                 return;
1182                         }
1183                 }
1184                 rcu_read_unlock();
1185         }
1186
1187         /* Generate domain masks and attrs */
1188         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1189
1190         /* Have scheduler rebuild the domains */
1191         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1192 }
1193 #else /* !CONFIG_SMP */
1194 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1195 {
1196 }
1197 #endif /* CONFIG_SMP */
1198
1199 void rebuild_sched_domains(void)
1200 {
1201         cpus_read_lock();
1202         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1203         rebuild_sched_domains_locked();
1204         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1205         cpus_read_unlock();
1206 }
1207
1208 /**
1209  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1210  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1211  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1212  *
1213  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1214  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1215  * cpuset membership stays stable. For top_cpuset, task_cpu_possible_mask()
1216  * is used instead of effective_cpus to make sure all offline CPUs are also
1217  * included as hotplug code won't update cpumasks for tasks in top_cpuset.
1218  */
1219 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
1220 {
1221         struct css_task_iter it;
1222         struct task_struct *task;
1223         bool top_cs = cs == &top_cpuset;
1224
1225         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1226         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1227                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(task);
1228
1229                 if (top_cs) {
1230                         /*
1231                          * Percpu kthreads in top_cpuset are ignored
1232                          */
1233                         if ((task->flags & PF_KTHREAD) && kthread_is_per_cpu(task))
1234                                 continue;
1235                         cpumask_andnot(new_cpus, possible_mask, cs->subparts_cpus);
1236                 } else {
1237                         cpumask_and(new_cpus, possible_mask, cs->effective_cpus);
1238                 }
1239                 set_cpus_allowed_ptr(task, new_cpus);
1240         }
1241         css_task_iter_end(&it);
1242 }
1243
1244 /**
1245  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1246  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1247  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1248  * @parent: the parent cpuset
1249  *
1250  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1251  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1252  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1253  * to mask those out.
1254  */
1255 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1256                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1257 {
1258         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1259                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1260                            parent->subparts_cpus);
1261                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1262                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1263         } else {
1264                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1265         }
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1270  */
1271 enum subparts_cmd {
1272         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1273         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1274         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1275         partcmd_invalidate,     /* Make partition invalid        */
1276 };
1277
1278 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1279                        int turning_on);
1280 /**
1281  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1282  * @cs:      The cpuset that requests change in partition root state
1283  * @cmd:     Partition root state change command
1284  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1285  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1286  * Return:   0 or a partition root state error code
1287  *
1288  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1289  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1290  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1291  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1292  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1293  *
1294  * For partcmd_disable, the cpuset is being transformed from a partition
1295  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1296  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1297  * into parent's effective_cpus. 0 will always be returned.
1298  *
1299  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu list is
1300  * to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise, cpus_allowed is
1301  * assumed to remain the same. The cpuset should either be a valid or invalid
1302  * partition root. The partition root state may change from valid to invalid
1303  * or vice versa. An error code will only be returned if transitioning from
1304  * invalid to valid violates the exclusivity rule.
1305  *
1306  * For partcmd_invalidate, the current partition will be made invalid.
1307  *
1308  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1309  * update_prstate(). An error code may be returned and the caller will check
1310  * for error.
1311  *
1312  * The partcmd_update command is used by update_cpumasks_hier() with newmask
1313  * NULL and update_cpumask() with newmask set. The partcmd_invalidate is used
1314  * by update_cpumask() with NULL newmask. In both cases, the callers won't
1315  * check for error and so partition_root_state and prs_error will be updated
1316  * directly.
1317  */
1318 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cs, int cmd,
1319                                           struct cpumask *newmask,
1320                                           struct tmpmasks *tmp)
1321 {
1322         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1323         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1324         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1325         int old_prs, new_prs;
1326         int part_error = PERR_NONE;     /* Partition error? */
1327
1328         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1329
1330         /*
1331          * The parent must be a partition root.
1332          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1333          * not be empty.
1334          */
1335         if (!is_partition_valid(parent)) {
1336                 return is_partition_invalid(parent)
1337                        ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART;
1338         }
1339         if ((newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1340            (!newmask && cpumask_empty(cs->cpus_allowed)))
1341                 return PERR_CPUSEMPTY;
1342
1343         /*
1344          * new_prs will only be changed for the partcmd_update and
1345          * partcmd_invalidate commands.
1346          */
1347         adding = deleting = false;
1348         old_prs = new_prs = cs->partition_root_state;
1349         if (cmd == partcmd_enable) {
1350                 /*
1351                  * Enabling partition root is not allowed if cpus_allowed
1352                  * doesn't overlap parent's cpus_allowed.
1353                  */
1354                 if (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed))
1355                         return PERR_INVCPUS;
1356
1357                 /*
1358                  * A parent can be left with no CPU as long as there is no
1359                  * task directly associated with the parent partition.
1360                  */
1361                 if (cpumask_subset(parent->effective_cpus, cs->cpus_allowed) &&
1362                     partition_is_populated(parent, cs))
1363                         return PERR_NOCPUS;
1364
1365                 cpumask_copy(tmp->addmask, cs->cpus_allowed);
1366                 adding = true;
1367         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1368                 /*
1369                  * Need to remove cpus from parent's subparts_cpus for valid
1370                  * partition root.
1371                  */
1372                 deleting = !is_prs_invalid(old_prs) &&
1373                            cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1374                                        parent->subparts_cpus);
1375         } else if (cmd == partcmd_invalidate) {
1376                 if (is_prs_invalid(old_prs))
1377                         return 0;
1378
1379                 /*
1380                  * Make the current partition invalid. It is assumed that
1381                  * invalidation is caused by violating cpu exclusivity rule.
1382                  */
1383                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1384                                        parent->subparts_cpus);
1385                 if (old_prs > 0) {
1386                         new_prs = -old_prs;
1387                         part_error = PERR_NOTEXCL;
1388                 }
1389         } else if (newmask) {
1390                 /*
1391                  * partcmd_update with newmask:
1392                  *
1393                  * Compute add/delete mask to/from subparts_cpus
1394                  *
1395                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1396                  * addmask = newmask & parent->cpus_allowed
1397                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1398                  */
1399                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cs->cpus_allowed, newmask);
1400                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1401                                        parent->subparts_cpus);
1402
1403                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->cpus_allowed);
1404                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1405                                         parent->subparts_cpus);
1406                 /*
1407                  * Make partition invalid if parent's effective_cpus could
1408                  * become empty and there are tasks in the parent.
1409                  */
1410                 if (adding &&
1411                     cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1412                     !cpumask_intersects(tmp->delmask, cpu_active_mask) &&
1413                     partition_is_populated(parent, cs)) {
1414                         part_error = PERR_NOCPUS;
1415                         adding = false;
1416                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1417                                                parent->subparts_cpus);
1418                 }
1419         } else {
1420                 /*
1421                  * partcmd_update w/o newmask:
1422                  *
1423                  * delmask = cpus_allowed & parent->subparts_cpus
1424                  * addmask = cpus_allowed & parent->cpus_allowed
1425                  *                        & ~parent->subparts_cpus
1426                  *
1427                  * This gets invoked either due to a hotplug event or from
1428                  * update_cpumasks_hier(). This can cause the state of a
1429                  * partition root to transition from valid to invalid or vice
1430                  * versa. So we still need to compute the addmask and delmask.
1431
1432                  * A partition error happens when:
1433                  * 1) Cpuset is valid partition, but parent does not distribute
1434                  *    out any CPUs.
1435                  * 2) Parent has tasks and all its effective CPUs will have
1436                  *    to be distributed out.
1437                  */
1438                 cpumask_and(tmp->addmask, cs->cpus_allowed,
1439                                           parent->cpus_allowed);
1440                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1441                                         parent->subparts_cpus);
1442
1443                 if ((is_partition_valid(cs) && !parent->nr_subparts_cpus) ||
1444                     (adding &&
1445                      cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1446                      partition_is_populated(parent, cs))) {
1447                         part_error = PERR_NOCPUS;
1448                         adding = false;
1449                 }
1450
1451                 if (part_error && is_partition_valid(cs) &&
1452                     parent->nr_subparts_cpus)
1453                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1454                                                parent->subparts_cpus);
1455         }
1456         if (part_error)
1457                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, part_error);
1458
1459         if (cmd == partcmd_update) {
1460                 /*
1461                  * Check for possible transition between valid and invalid
1462                  * partition root.
1463                  */
1464                 switch (cs->partition_root_state) {
1465                 case PRS_ROOT:
1466                 case PRS_ISOLATED:
1467                         if (part_error)
1468                                 new_prs = -old_prs;
1469                         break;
1470                 case PRS_INVALID_ROOT:
1471                 case PRS_INVALID_ISOLATED:
1472                         if (!part_error)
1473                                 new_prs = -old_prs;
1474                         break;
1475                 }
1476         }
1477
1478         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1479                 return 0;
1480
1481         /*
1482          * Transitioning between invalid to valid or vice versa may require
1483          * changing CS_CPU_EXCLUSIVE and CS_SCHED_LOAD_BALANCE.
1484          */
1485         if (old_prs != new_prs) {
1486                 if (is_prs_invalid(old_prs) && !is_cpu_exclusive(cs) &&
1487                     (update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1) < 0))
1488                         return PERR_NOTEXCL;
1489                 if (is_prs_invalid(new_prs) && is_cpu_exclusive(cs))
1490                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1491         }
1492
1493         /*
1494          * Change the parent's subparts_cpus.
1495          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1496          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1497          */
1498         spin_lock_irq(&callback_lock);
1499         if (adding) {
1500                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1501                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1502                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1503                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1504         }
1505         if (deleting) {
1506                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1507                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1508                 /*
1509                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1510                  */
1511                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1512                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1513                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1514         }
1515
1516         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1517
1518         if (old_prs != new_prs)
1519                 cs->partition_root_state = new_prs;
1520
1521         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1522
1523         if (adding || deleting)
1524                 update_tasks_cpumask(parent, tmp->addmask);
1525
1526         /*
1527          * Set or clear CS_SCHED_LOAD_BALANCE when partcmd_update, if necessary.
1528          * rebuild_sched_domains_locked() may be called.
1529          */
1530         if (old_prs != new_prs) {
1531                 if (old_prs == PRS_ISOLATED)
1532                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 1);
1533                 else if (new_prs == PRS_ISOLATED)
1534                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1535         }
1536         notify_partition_change(cs, old_prs);
1537         return 0;
1538 }
1539
1540 /*
1541  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1542  * @cs:  the cpuset to consider
1543  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1544  * @force: don't skip any descendant cpusets if set
1545  *
1546  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1547  * and all its descendants need to be updated.
1548  *
1549  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1550  *
1551  * Called with cpuset_mutex held
1552  */
1553 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp,
1554                                  bool force)
1555 {
1556         struct cpuset *cp;
1557         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1558         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1559         int old_prs, new_prs;
1560
1561         rcu_read_lock();
1562         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1563                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1564                 bool update_parent = false;
1565
1566                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1567
1568                 /*
1569                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1570                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs unless
1571                  * it is a partition root that has explicitly distributed
1572                  * out all its CPUs.
1573                  */
1574                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1575                         if (is_partition_valid(cp) &&
1576                             cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->subparts_cpus))
1577                                 goto update_parent_subparts;
1578
1579                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1580                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1581                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1582                                 parent->child_ecpus_count++;
1583                         }
1584                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1585                         cp->use_parent_ecpus = false;
1586                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1587                         parent->child_ecpus_count--;
1588                 }
1589
1590                 /*
1591                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1592                  * and has no partition root state and force flag not set.
1593                  */
1594                 if (!cp->partition_root_state && !force &&
1595                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1596                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1597                         continue;
1598                 }
1599
1600 update_parent_subparts:
1601                 /*
1602                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1603                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1604                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1605                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1606                  */
1607                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1608                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1609                         switch (parent->partition_root_state) {
1610                         case PRS_ROOT:
1611                         case PRS_ISOLATED:
1612                                 update_parent = true;
1613                                 break;
1614
1615                         default:
1616                                 /*
1617                                  * When parent is not a partition root or is
1618                                  * invalid, child partition roots become
1619                                  * invalid too.
1620                                  */
1621                                 if (is_partition_valid(cp))
1622                                         new_prs = -cp->partition_root_state;
1623                                 WRITE_ONCE(cp->prs_err,
1624                                            is_partition_invalid(parent)
1625                                            ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART);
1626                                 break;
1627                         }
1628                 }
1629
1630                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1631                         continue;
1632                 rcu_read_unlock();
1633
1634                 if (update_parent) {
1635                         update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL,
1636                                                        tmp);
1637                         /*
1638                          * The cpuset partition_root_state may become
1639                          * invalid. Capture it.
1640                          */
1641                         new_prs = cp->partition_root_state;
1642                 }
1643
1644                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1645
1646                 if (cp->nr_subparts_cpus && !is_partition_valid(cp)) {
1647                         /*
1648                          * Put all active subparts_cpus back to effective_cpus.
1649                          */
1650                         cpumask_or(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1651                                    cp->subparts_cpus);
1652                         cpumask_and(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1653                                    cpu_active_mask);
1654                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1655                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1656                 }
1657
1658                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1659                 if (cp->nr_subparts_cpus) {
1660                         /*
1661                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1662                          * are mutually exclusive.
1663                          */
1664                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1665                                        cp->subparts_cpus);
1666                 }
1667
1668                 cp->partition_root_state = new_prs;
1669                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1670
1671                 notify_partition_change(cp, old_prs);
1672
1673                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1674                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1675
1676                 update_tasks_cpumask(cp, tmp->new_cpus);
1677
1678                 /*
1679                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1680                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1681                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1682                  * root as well.
1683                  */
1684                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1685                     is_sched_load_balance(cp) &&
1686                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1687                     is_partition_valid(cp)))
1688                         need_rebuild_sched_domains = true;
1689
1690                 rcu_read_lock();
1691                 css_put(&cp->css);
1692         }
1693         rcu_read_unlock();
1694
1695         if (need_rebuild_sched_domains)
1696                 rebuild_sched_domains_locked();
1697 }
1698
1699 /**
1700  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1701  * @parent:  Parent cpuset
1702  * @cs:      Current cpuset
1703  * @tmp:     Temp variables
1704  */
1705 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1706                                     struct tmpmasks *tmp)
1707 {
1708         struct cpuset *sibling;
1709         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1710
1711         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1712
1713         /*
1714          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1715          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1716          * to use the right effective_cpus value.
1717          *
1718          * The update_cpumasks_hier() function may sleep. So we have to
1719          * release the RCU read lock before calling it.
1720          */
1721         rcu_read_lock();
1722         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1723                 if (sibling == cs)
1724                         continue;
1725                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1726                         continue;
1727                 if (!css_tryget_online(&sibling->css))
1728                         continue;
1729
1730                 rcu_read_unlock();
1731                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp, false);
1732                 rcu_read_lock();
1733                 css_put(&sibling->css);
1734         }
1735         rcu_read_unlock();
1736 }
1737
1738 /**
1739  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1740  * @cs: the cpuset to consider
1741  * @trialcs: trial cpuset
1742  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1743  */
1744 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1745                           const char *buf)
1746 {
1747         int retval;
1748         struct tmpmasks tmp;
1749         bool invalidate = false;
1750
1751         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1752         if (cs == &top_cpuset)
1753                 return -EACCES;
1754
1755         /*
1756          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1757          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1758          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1759          * with tasks have cpus.
1760          */
1761         if (!*buf) {
1762                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1763         } else {
1764                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1765                 if (retval < 0)
1766                         return retval;
1767
1768                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1769                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1770                         return -EINVAL;
1771         }
1772
1773         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1774         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1775                 return 0;
1776
1777 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1778         /*
1779          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1780          * to allocated cpumasks.
1781          *
1782          * Note that update_parent_subparts_cpumask() uses only addmask &
1783          * delmask, but not new_cpus.
1784          */
1785         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1786         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1787         tmp.new_cpus = NULL;
1788 #endif
1789
1790         retval = validate_change(cs, trialcs);
1791
1792         if ((retval == -EINVAL) && cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1793                 struct cpuset *cp, *parent;
1794                 struct cgroup_subsys_state *css;
1795
1796                 /*
1797                  * The -EINVAL error code indicates that partition sibling
1798                  * CPU exclusivity rule has been violated. We still allow
1799                  * the cpumask change to proceed while invalidating the
1800                  * partition. However, any conflicting sibling partitions
1801                  * have to be marked as invalid too.
1802                  */
1803                 invalidate = true;
1804                 rcu_read_lock();
1805                 parent = parent_cs(cs);
1806                 cpuset_for_each_child(cp, css, parent)
1807                         if (is_partition_valid(cp) &&
1808                             cpumask_intersects(trialcs->cpus_allowed, cp->cpus_allowed)) {
1809                                 rcu_read_unlock();
1810                                 update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_invalidate, NULL, &tmp);
1811                                 rcu_read_lock();
1812                         }
1813                 rcu_read_unlock();
1814                 retval = 0;
1815         }
1816         if (retval < 0)
1817                 return retval;
1818
1819         if (cs->partition_root_state) {
1820                 if (invalidate)
1821                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_invalidate,
1822                                                        NULL, &tmp);
1823                 else
1824                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1825                                                 trialcs->cpus_allowed, &tmp);
1826         }
1827
1828         compute_effective_cpumask(trialcs->effective_cpus, trialcs,
1829                                   parent_cs(cs));
1830         spin_lock_irq(&callback_lock);
1831         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1832
1833         /*
1834          * Make sure that subparts_cpus, if not empty, is a subset of
1835          * cpus_allowed. Clear subparts_cpus if partition not valid or
1836          * empty effective cpus with tasks.
1837          */
1838         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1839                 if (!is_partition_valid(cs) ||
1840                    (cpumask_subset(trialcs->effective_cpus, cs->subparts_cpus) &&
1841                     partition_is_populated(cs, NULL))) {
1842                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
1843                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
1844                 } else {
1845                         cpumask_and(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1846                                     cs->cpus_allowed);
1847                         cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1848                 }
1849         }
1850         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1851
1852 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1853         /* Now trialcs->cpus_allowed is available */
1854         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1855 #endif
1856
1857         /* effective_cpus will be updated here */
1858         update_cpumasks_hier(cs, &tmp, false);
1859
1860         if (cs->partition_root_state) {
1861                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1862
1863                 /*
1864                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1865                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1866                  */
1867                 if (parent->child_ecpus_count)
1868                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1869         }
1870         return 0;
1871 }
1872
1873 /*
1874  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1875  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1876  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1877  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1878  * cpuset_migrate_mm_wq.
1879  */
1880
1881 struct cpuset_migrate_mm_work {
1882         struct work_struct      work;
1883         struct mm_struct        *mm;
1884         nodemask_t              from;
1885         nodemask_t              to;
1886 };
1887
1888 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1889 {
1890         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1891                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1892
1893         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1894         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1895         mmput(mwork->mm);
1896         kfree(mwork);
1897 }
1898
1899 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1900                                                         const nodemask_t *to)
1901 {
1902         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1903
1904         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1905                 mmput(mm);
1906                 return;
1907         }
1908
1909         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1910         if (mwork) {
1911                 mwork->mm = mm;
1912                 mwork->from = *from;
1913                 mwork->to = *to;
1914                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1915                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1916         } else {
1917                 mmput(mm);
1918         }
1919 }
1920
1921 static void cpuset_post_attach(void)
1922 {
1923         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1928  * @tsk: the task to change
1929  * @newmems: new nodes that the task will be set
1930  *
1931  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1932  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1933  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1934  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1935  */
1936 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1937                                         nodemask_t *newmems)
1938 {
1939         task_lock(tsk);
1940
1941         local_irq_disable();
1942         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1943
1944         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1945         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1946         tsk->mems_allowed = *newmems;
1947
1948         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1949         local_irq_enable();
1950
1951         task_unlock(tsk);
1952 }
1953
1954 static void *cpuset_being_rebound;
1955
1956 /**
1957  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1958  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1959  *
1960  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1961  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1962  * cpuset membership stays stable.
1963  */
1964 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1965 {
1966         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1967         struct css_task_iter it;
1968         struct task_struct *task;
1969
1970         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1971
1972         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1973
1974         /*
1975          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1976          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1977          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1978          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1979          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1980          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1981          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1982          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1983          */
1984         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1985         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1986                 struct mm_struct *mm;
1987                 bool migrate;
1988
1989                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1990
1991                 mm = get_task_mm(task);
1992                 if (!mm)
1993                         continue;
1994
1995                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1996
1997                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1998                 if (migrate)
1999                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
2000                 else
2001                         mmput(mm);
2002         }
2003         css_task_iter_end(&it);
2004
2005         /*
2006          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
2007          * cs->old_mems_allowed.
2008          */
2009         cs->old_mems_allowed = newmems;
2010
2011         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
2012         cpuset_being_rebound = NULL;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
2017  * @cs: the cpuset to consider
2018  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
2019  *
2020  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
2021  * and all its descendants need to be updated.
2022  *
2023  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
2024  *
2025  * Called with cpuset_mutex held
2026  */
2027 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
2028 {
2029         struct cpuset *cp;
2030         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2031
2032         rcu_read_lock();
2033         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
2034                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
2035
2036                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
2037
2038                 /*
2039                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
2040                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
2041                  */
2042                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
2043                         *new_mems = parent->effective_mems;
2044
2045                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
2046                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
2047                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
2048                         continue;
2049                 }
2050
2051                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
2052                         continue;
2053                 rcu_read_unlock();
2054
2055                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2056                 cp->effective_mems = *new_mems;
2057                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2058
2059                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
2060                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
2061
2062                 update_tasks_nodemask(cp);
2063
2064                 rcu_read_lock();
2065                 css_put(&cp->css);
2066         }
2067         rcu_read_unlock();
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
2072  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
2073  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
2074  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
2075  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
2076  * migrate the tasks pages to the new memory.
2077  *
2078  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
2079  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
2080  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
2081  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
2082  */
2083 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
2084                            const char *buf)
2085 {
2086         int retval;
2087
2088         /*
2089          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
2090          * it's read-only
2091          */
2092         if (cs == &top_cpuset) {
2093                 retval = -EACCES;
2094                 goto done;
2095         }
2096
2097         /*
2098          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
2099          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
2100          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
2101          * with tasks have memory.
2102          */
2103         if (!*buf) {
2104                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
2105         } else {
2106                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
2107                 if (retval < 0)
2108                         goto done;
2109
2110                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
2111                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
2112                         retval = -EINVAL;
2113                         goto done;
2114                 }
2115         }
2116
2117         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
2118                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
2119                 goto done;
2120         }
2121         retval = validate_change(cs, trialcs);
2122         if (retval < 0)
2123                 goto done;
2124
2125         check_insane_mems_config(&trialcs->mems_allowed);
2126
2127         spin_lock_irq(&callback_lock);
2128         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
2129         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2130
2131         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
2132         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
2133 done:
2134         return retval;
2135 }
2136
2137 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
2138 {
2139         bool ret;
2140
2141         rcu_read_lock();
2142         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
2143         rcu_read_unlock();
2144
2145         return ret;
2146 }
2147
2148 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
2149 {
2150 #ifdef CONFIG_SMP
2151         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
2152                 return -EINVAL;
2153 #endif
2154
2155         if (val != cs->relax_domain_level) {
2156                 cs->relax_domain_level = val;
2157                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
2158                     is_sched_load_balance(cs))
2159                         rebuild_sched_domains_locked();
2160         }
2161
2162         return 0;
2163 }
2164
2165 /**
2166  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
2167  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
2168  *
2169  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
2170  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
2171  * stable.
2172  */
2173 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
2174 {
2175         struct css_task_iter it;
2176         struct task_struct *task;
2177
2178         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2179         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
2180                 cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2181         css_task_iter_end(&it);
2182 }
2183
2184 /*
2185  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
2186  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
2187  * cs:          the cpuset to update
2188  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
2189  *
2190  * Call with cpuset_mutex held.
2191  */
2192
2193 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
2194                        int turning_on)
2195 {
2196         struct cpuset *trialcs;
2197         int balance_flag_changed;
2198         int spread_flag_changed;
2199         int err;
2200
2201         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2202         if (!trialcs)
2203                 return -ENOMEM;
2204
2205         if (turning_on)
2206                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
2207         else
2208                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
2209
2210         err = validate_change(cs, trialcs);
2211         if (err < 0)
2212                 goto out;
2213
2214         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
2215                                 is_sched_load_balance(trialcs));
2216
2217         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
2218                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
2219
2220         spin_lock_irq(&callback_lock);
2221         cs->flags = trialcs->flags;
2222         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2223
2224         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
2225                 rebuild_sched_domains_locked();
2226
2227         if (spread_flag_changed)
2228                 update_tasks_flags(cs);
2229 out:
2230         free_cpuset(trialcs);
2231         return err;
2232 }
2233
2234 /**
2235  * update_prstate - update partition_root_state
2236  * @cs: the cpuset to update
2237  * @new_prs: new partition root state
2238  * Return: 0 if successful, != 0 if error
2239  *
2240  * Call with cpuset_mutex held.
2241  */
2242 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
2243 {
2244         int err = PERR_NONE, old_prs = cs->partition_root_state;
2245         bool sched_domain_rebuilt = false;
2246         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2247         struct tmpmasks tmpmask;
2248
2249         if (old_prs == new_prs)
2250                 return 0;
2251
2252         /*
2253          * For a previously invalid partition root, leave it at being
2254          * invalid if new_prs is not "member".
2255          */
2256         if (new_prs && is_prs_invalid(old_prs)) {
2257                 cs->partition_root_state = -new_prs;
2258                 return 0;
2259         }
2260
2261         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2262                 return -ENOMEM;
2263
2264         if (!old_prs) {
2265                 /*
2266                  * Turning on partition root requires setting the
2267                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2268                  * cannot be empty.
2269                  */
2270                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) {
2271                         err = PERR_CPUSEMPTY;
2272                         goto out;
2273                 }
2274
2275                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2276                 if (err) {
2277                         err = PERR_NOTEXCL;
2278                         goto out;
2279                 }
2280
2281                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2282                                                      NULL, &tmpmask);
2283                 if (err) {
2284                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2285                         goto out;
2286                 }
2287
2288                 if (new_prs == PRS_ISOLATED) {
2289                         /*
2290                          * Disable the load balance flag should not return an
2291                          * error unless the system is running out of memory.
2292                          */
2293                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2294                         sched_domain_rebuilt = true;
2295                 }
2296         } else if (old_prs && new_prs) {
2297                 /*
2298                  * A change in load balance state only, no change in cpumasks.
2299                  */
2300                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, (new_prs != PRS_ISOLATED));
2301                 sched_domain_rebuilt = true;
2302                 goto out;       /* Sched domain is rebuilt in update_flag() */
2303         } else {
2304                 /*
2305                  * Switching back to member is always allowed even if it
2306                  * disables child partitions.
2307                  */
2308                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL,
2309                                                &tmpmask);
2310
2311                 /*
2312                  * If there are child partitions, they will all become invalid.
2313                  */
2314                 if (unlikely(cs->nr_subparts_cpus)) {
2315                         spin_lock_irq(&callback_lock);
2316                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
2317                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
2318                         compute_effective_cpumask(cs->effective_cpus, cs, parent);
2319                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2320                 }
2321
2322                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2323                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2324
2325                 if (!is_sched_load_balance(cs)) {
2326                         /* Make sure load balance is on */
2327                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 1);
2328                         sched_domain_rebuilt = true;
2329                 }
2330         }
2331
2332         update_tasks_cpumask(parent, tmpmask.new_cpus);
2333
2334         if (parent->child_ecpus_count)
2335                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2336
2337         if (!sched_domain_rebuilt)
2338                 rebuild_sched_domains_locked();
2339 out:
2340         /*
2341          * Make partition invalid if an error happen
2342          */
2343         if (err)
2344                 new_prs = -new_prs;
2345         spin_lock_irq(&callback_lock);
2346         cs->partition_root_state = new_prs;
2347         WRITE_ONCE(cs->prs_err, err);
2348         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2349         /*
2350          * Update child cpusets, if present.
2351          * Force update if switching back to member.
2352          */
2353         if (!list_empty(&cs->css.children))
2354                 update_cpumasks_hier(cs, &tmpmask, !new_prs);
2355
2356         notify_partition_change(cs, old_prs);
2357         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2358         return 0;
2359 }
2360
2361 /*
2362  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2363  *
2364  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2365  * event frequency meter.  There are four routines:
2366  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2367  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2368  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2369  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2370  *
2371  * A common data structure is passed to each of these routines,
2372  * which is used to keep track of the state required to manage the
2373  * frequency meter and its digital filter.
2374  *
2375  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2376  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2377  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2378  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2379  *
2380  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2381  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2382  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2383  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2384  *
2385  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2386  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2387  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2388  * will be stable.
2389  *
2390  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2391  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2392  *
2393  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2394  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2395  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2396  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2397  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2398  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2399  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2400  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2401  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2402  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2403  * each event.
2404  */
2405
2406 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2407 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2408 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2409 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2410
2411 /* Initialize a frequency meter */
2412 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2413 {
2414         fmp->cnt = 0;
2415         fmp->val = 0;
2416         fmp->time = 0;
2417         spin_lock_init(&fmp->lock);
2418 }
2419
2420 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2421 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2422 {
2423         time64_t now;
2424         u32 ticks;
2425
2426         now = ktime_get_seconds();
2427         ticks = now - fmp->time;
2428
2429         if (ticks == 0)
2430                 return;
2431
2432         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2433         while (ticks-- > 0)
2434                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2435         fmp->time = now;
2436
2437         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2438         fmp->cnt = 0;
2439 }
2440
2441 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2442 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2443 {
2444         spin_lock(&fmp->lock);
2445         fmeter_update(fmp);
2446         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2447         spin_unlock(&fmp->lock);
2448 }
2449
2450 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2451 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2452 {
2453         int val;
2454
2455         spin_lock(&fmp->lock);
2456         fmeter_update(fmp);
2457         val = fmp->val;
2458         spin_unlock(&fmp->lock);
2459         return val;
2460 }
2461
2462 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2463
2464 /*
2465  * Check to see if a cpuset can accept a new task
2466  * For v1, cpus_allowed and mems_allowed can't be empty.
2467  * For v2, effective_cpus can't be empty.
2468  * Note that in v1, effective_cpus = cpus_allowed.
2469  */
2470 static int cpuset_can_attach_check(struct cpuset *cs)
2471 {
2472         if (cpumask_empty(cs->effective_cpus) ||
2473            (!is_in_v2_mode() && nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2474                 return -ENOSPC;
2475         return 0;
2476 }
2477
2478 static void reset_migrate_dl_data(struct cpuset *cs)
2479 {
2480         cs->nr_migrate_dl_tasks = 0;
2481         cs->sum_migrate_dl_bw = 0;
2482 }
2483
2484 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
2485 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2486 {
2487         struct cgroup_subsys_state *css;
2488         struct cpuset *cs, *oldcs;
2489         struct task_struct *task;
2490         int ret;
2491
2492         /* used later by cpuset_attach() */
2493         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2494         oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2495         cs = css_cs(css);
2496
2497         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2498
2499         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
2500         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
2501         if (ret)
2502                 goto out_unlock;
2503
2504         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2505                 ret = task_can_attach(task);
2506                 if (ret)
2507                         goto out_unlock;
2508                 ret = security_task_setscheduler(task);
2509                 if (ret)
2510                         goto out_unlock;
2511
2512                 if (dl_task(task)) {
2513                         cs->nr_migrate_dl_tasks++;
2514                         cs->sum_migrate_dl_bw += task->dl.dl_bw;
2515                 }
2516         }
2517
2518         if (!cs->nr_migrate_dl_tasks)
2519                 goto out_success;
2520
2521         if (!cpumask_intersects(oldcs->effective_cpus, cs->effective_cpus)) {
2522                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs->effective_cpus);
2523
2524                 if (unlikely(cpu >= nr_cpu_ids)) {
2525                         reset_migrate_dl_data(cs);
2526                         ret = -EINVAL;
2527                         goto out_unlock;
2528                 }
2529
2530                 ret = dl_bw_alloc(cpu, cs->sum_migrate_dl_bw);
2531                 if (ret) {
2532                         reset_migrate_dl_data(cs);
2533                         goto out_unlock;
2534                 }
2535         }
2536
2537 out_success:
2538         /*
2539          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2540          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2541          */
2542         cs->attach_in_progress++;
2543 out_unlock:
2544         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2545         return ret;
2546 }
2547
2548 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2549 {
2550         struct cgroup_subsys_state *css;
2551         struct cpuset *cs;
2552
2553         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2554         cs = css_cs(css);
2555
2556         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2557         cs->attach_in_progress--;
2558         if (!cs->attach_in_progress)
2559                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2560
2561         if (cs->nr_migrate_dl_tasks) {
2562                 int cpu = cpumask_any(cs->effective_cpus);
2563
2564                 dl_bw_free(cpu, cs->sum_migrate_dl_bw);
2565                 reset_migrate_dl_data(cs);
2566         }
2567
2568         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2569 }
2570
2571 /*
2572  * Protected by cpuset_mutex. cpus_attach is used only by cpuset_attach_task()
2573  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2574  * allocate from cpuset_init().
2575  */
2576 static cpumask_var_t cpus_attach;
2577 static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2578
2579 static void cpuset_attach_task(struct cpuset *cs, struct task_struct *task)
2580 {
2581         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
2582
2583         if (cs != &top_cpuset)
2584                 guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2585         else
2586                 cpumask_andnot(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task),
2587                                cs->subparts_cpus);
2588         /*
2589          * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2590          * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2591          */
2592         WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2593
2594         cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2595         cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2596 }
2597
2598 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2599 {
2600         struct task_struct *task;
2601         struct task_struct *leader;
2602         struct cgroup_subsys_state *css;
2603         struct cpuset *cs;
2604         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2605         bool cpus_updated, mems_updated;
2606
2607         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2608         cs = css_cs(css);
2609
2610         lockdep_assert_cpus_held();     /* see cgroup_attach_lock() */
2611         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2612         cpus_updated = !cpumask_equal(cs->effective_cpus,
2613                                       oldcs->effective_cpus);
2614         mems_updated = !nodes_equal(cs->effective_mems, oldcs->effective_mems);
2615
2616         /*
2617          * In the default hierarchy, enabling cpuset in the child cgroups
2618          * will trigger a number of cpuset_attach() calls with no change
2619          * in effective cpus and mems. In that case, we can optimize out
2620          * by skipping the task iteration and update.
2621          */
2622         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2623             !cpus_updated && !mems_updated) {
2624                 cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2625                 goto out;
2626         }
2627
2628         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2629
2630         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
2631                 cpuset_attach_task(cs, task);
2632
2633         /*
2634          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2635          * sleep and should be moved outside migration path proper. Skip it
2636          * if there is no change in effective_mems and CS_MEMORY_MIGRATE is
2637          * not set.
2638          */
2639         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2640         if (!is_memory_migrate(cs) && !mems_updated)
2641                 goto out;
2642
2643         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2644                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2645
2646                 if (mm) {
2647                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2648
2649                         /*
2650                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2651                          * here, except if this task is being moved
2652                          * automatically due to hotplug.  In that case
2653                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2654                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2655                          * migrate mm from.
2656                          */
2657                         if (is_memory_migrate(cs))
2658                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2659                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2660                         else
2661                                 mmput(mm);
2662                 }
2663         }
2664
2665 out:
2666         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2667
2668         if (cs->nr_migrate_dl_tasks) {
2669                 cs->nr_deadline_tasks += cs->nr_migrate_dl_tasks;
2670                 oldcs->nr_deadline_tasks -= cs->nr_migrate_dl_tasks;
2671                 reset_migrate_dl_data(cs);
2672         }
2673
2674         cs->attach_in_progress--;
2675         if (!cs->attach_in_progress)
2676                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2677
2678         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2679 }
2680
2681 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2682
2683 typedef enum {
2684         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2685         FILE_CPULIST,
2686         FILE_MEMLIST,
2687         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2688         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2689         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2690         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2691         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2692         FILE_MEM_HARDWALL,
2693         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2694         FILE_PARTITION_ROOT,
2695         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2696         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2697         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2698         FILE_SPREAD_PAGE,
2699         FILE_SPREAD_SLAB,
2700 } cpuset_filetype_t;
2701
2702 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2703                             u64 val)
2704 {
2705         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2706         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2707         int retval = 0;
2708
2709         cpus_read_lock();
2710         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2711         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2712                 retval = -ENODEV;
2713                 goto out_unlock;
2714         }
2715
2716         switch (type) {
2717         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2718                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2719                 break;
2720         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2721                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2722                 break;
2723         case FILE_MEM_HARDWALL:
2724                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2725                 break;
2726         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2727                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2728                 break;
2729         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2730                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2731                 break;
2732         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2733                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2734                 break;
2735         case FILE_SPREAD_PAGE:
2736                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2737                 break;
2738         case FILE_SPREAD_SLAB:
2739                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2740                 break;
2741         default:
2742                 retval = -EINVAL;
2743                 break;
2744         }
2745 out_unlock:
2746         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2747         cpus_read_unlock();
2748         return retval;
2749 }
2750
2751 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2752                             s64 val)
2753 {
2754         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2755         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2756         int retval = -ENODEV;
2757
2758         cpus_read_lock();
2759         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2760         if (!is_cpuset_online(cs))
2761                 goto out_unlock;
2762
2763         switch (type) {
2764         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2765                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2766                 break;
2767         default:
2768                 retval = -EINVAL;
2769                 break;
2770         }
2771 out_unlock:
2772         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2773         cpus_read_unlock();
2774         return retval;
2775 }
2776
2777 /*
2778  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2779  */
2780 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2781                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2782 {
2783         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2784         struct cpuset *trialcs;
2785         int retval = -ENODEV;
2786
2787         buf = strstrip(buf);
2788
2789         /*
2790          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2791          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2792          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2793          * which can execute.
2794          *
2795          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2796          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2797          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2798          * after execution capability is restored.
2799          *
2800          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2801          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2802          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2803          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2804          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2805          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
2806          * hierarchies.
2807          */
2808         css_get(&cs->css);
2809         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2810         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2811
2812         cpus_read_lock();
2813         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2814         if (!is_cpuset_online(cs))
2815                 goto out_unlock;
2816
2817         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2818         if (!trialcs) {
2819                 retval = -ENOMEM;
2820                 goto out_unlock;
2821         }
2822
2823         switch (of_cft(of)->private) {
2824         case FILE_CPULIST:
2825                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2826                 break;
2827         case FILE_MEMLIST:
2828                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2829                 break;
2830         default:
2831                 retval = -EINVAL;
2832                 break;
2833         }
2834
2835         free_cpuset(trialcs);
2836 out_unlock:
2837         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2838         cpus_read_unlock();
2839         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2840         css_put(&cs->css);
2841         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2842         return retval ?: nbytes;
2843 }
2844
2845 /*
2846  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2847  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2848  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2849  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2850  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2851  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2852  */
2853 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2854 {
2855         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2856         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2857         int ret = 0;
2858
2859         spin_lock_irq(&callback_lock);
2860
2861         switch (type) {
2862         case FILE_CPULIST:
2863                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2864                 break;
2865         case FILE_MEMLIST:
2866                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2867                 break;
2868         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2869                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2870                 break;
2871         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2872                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2873                 break;
2874         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2875                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2876                 break;
2877         default:
2878                 ret = -EINVAL;
2879         }
2880
2881         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2882         return ret;
2883 }
2884
2885 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2886 {
2887         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2888         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2889         switch (type) {
2890         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2891                 return is_cpu_exclusive(cs);
2892         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2893                 return is_mem_exclusive(cs);
2894         case FILE_MEM_HARDWALL:
2895                 return is_mem_hardwall(cs);
2896         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2897                 return is_sched_load_balance(cs);
2898         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2899                 return is_memory_migrate(cs);
2900         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2901                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2902         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2903                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2904         case FILE_SPREAD_PAGE:
2905                 return is_spread_page(cs);
2906         case FILE_SPREAD_SLAB:
2907                 return is_spread_slab(cs);
2908         default:
2909                 BUG();
2910         }
2911
2912         /* Unreachable but makes gcc happy */
2913         return 0;
2914 }
2915
2916 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2917 {
2918         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2919         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2920         switch (type) {
2921         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2922                 return cs->relax_domain_level;
2923         default:
2924                 BUG();
2925         }
2926
2927         /* Unreachable but makes gcc happy */
2928         return 0;
2929 }
2930
2931 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2932 {
2933         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2934         const char *err, *type = NULL;
2935
2936         switch (cs->partition_root_state) {
2937         case PRS_ROOT:
2938                 seq_puts(seq, "root\n");
2939                 break;
2940         case PRS_ISOLATED:
2941                 seq_puts(seq, "isolated\n");
2942                 break;
2943         case PRS_MEMBER:
2944                 seq_puts(seq, "member\n");
2945                 break;
2946         case PRS_INVALID_ROOT:
2947                 type = "root";
2948                 fallthrough;
2949         case PRS_INVALID_ISOLATED:
2950                 if (!type)
2951                         type = "isolated";
2952                 err = perr_strings[READ_ONCE(cs->prs_err)];
2953                 if (err)
2954                         seq_printf(seq, "%s invalid (%s)\n", type, err);
2955                 else
2956                         seq_printf(seq, "%s invalid\n", type);
2957                 break;
2958         }
2959         return 0;
2960 }
2961
2962 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2963                                      size_t nbytes, loff_t off)
2964 {
2965         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2966         int val;
2967         int retval = -ENODEV;
2968
2969         buf = strstrip(buf);
2970
2971         /*
2972          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2973          */
2974         if (!strcmp(buf, "root"))
2975                 val = PRS_ROOT;
2976         else if (!strcmp(buf, "member"))
2977                 val = PRS_MEMBER;
2978         else if (!strcmp(buf, "isolated"))
2979                 val = PRS_ISOLATED;
2980         else
2981                 return -EINVAL;
2982
2983         css_get(&cs->css);
2984         cpus_read_lock();
2985         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2986         if (!is_cpuset_online(cs))
2987                 goto out_unlock;
2988
2989         retval = update_prstate(cs, val);
2990 out_unlock:
2991         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2992         cpus_read_unlock();
2993         css_put(&cs->css);
2994         return retval ?: nbytes;
2995 }
2996
2997 /*
2998  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2999  */
3000
3001 static struct cftype legacy_files[] = {
3002         {
3003                 .name = "cpus",
3004                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3005                 .write = cpuset_write_resmask,
3006                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3007                 .private = FILE_CPULIST,
3008         },
3009
3010         {
3011                 .name = "mems",
3012                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3013                 .write = cpuset_write_resmask,
3014                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3015                 .private = FILE_MEMLIST,
3016         },
3017
3018         {
3019                 .name = "effective_cpus",
3020                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3021                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3022         },
3023
3024         {
3025                 .name = "effective_mems",
3026                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3027                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3028         },
3029
3030         {
3031                 .name = "cpu_exclusive",
3032                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3033                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3034                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
3035         },
3036
3037         {
3038                 .name = "mem_exclusive",
3039                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3040                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3041                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
3042         },
3043
3044         {
3045                 .name = "mem_hardwall",
3046                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3047                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3048                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
3049         },
3050
3051         {
3052                 .name = "sched_load_balance",
3053                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3054                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3055                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
3056         },
3057
3058         {
3059                 .name = "sched_relax_domain_level",
3060                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
3061                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
3062                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
3063         },
3064
3065         {
3066                 .name = "memory_migrate",
3067                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3068                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3069                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
3070         },
3071
3072         {
3073                 .name = "memory_pressure",
3074                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3075                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
3076         },
3077
3078         {
3079                 .name = "memory_spread_page",
3080                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3081                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3082                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
3083         },
3084
3085         {
3086                 .name = "memory_spread_slab",
3087                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3088                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3089                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
3090         },
3091
3092         {
3093                 .name = "memory_pressure_enabled",
3094                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3095                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3096                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3097                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
3098         },
3099
3100         { }     /* terminate */
3101 };
3102
3103 /*
3104  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
3105  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
3106  */
3107 static struct cftype dfl_files[] = {
3108         {
3109                 .name = "cpus",
3110                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3111                 .write = cpuset_write_resmask,
3112                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3113                 .private = FILE_CPULIST,
3114                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3115         },
3116
3117         {
3118                 .name = "mems",
3119                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3120                 .write = cpuset_write_resmask,
3121                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3122                 .private = FILE_MEMLIST,
3123                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3124         },
3125
3126         {
3127                 .name = "cpus.effective",
3128                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3129                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3130         },
3131
3132         {
3133                 .name = "mems.effective",
3134                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3135                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3136         },
3137
3138         {
3139                 .name = "cpus.partition",
3140                 .seq_show = sched_partition_show,
3141                 .write = sched_partition_write,
3142                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
3143                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3144                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
3145         },
3146
3147         {
3148                 .name = "cpus.subpartitions",
3149                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3150                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
3151                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
3152         },
3153
3154         { }     /* terminate */
3155 };
3156
3157
3158 /**
3159  * cpuset_css_alloc - Allocate a cpuset css
3160  * @parent_css: Parent css of the control group that the new cpuset will be
3161  *              part of
3162  * Return: cpuset css on success, -ENOMEM on failure.
3163  *
3164  * Allocate and initialize a new cpuset css, for non-NULL @parent_css, return
3165  * top cpuset css otherwise.
3166  */
3167 static struct cgroup_subsys_state *
3168 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
3169 {
3170         struct cpuset *cs;
3171
3172         if (!parent_css)
3173                 return &top_cpuset.css;
3174
3175         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
3176         if (!cs)
3177                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3178
3179         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
3180                 kfree(cs);
3181                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3182         }
3183
3184         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
3185         nodes_clear(cs->mems_allowed);
3186         nodes_clear(cs->effective_mems);
3187         fmeter_init(&cs->fmeter);
3188         cs->relax_domain_level = -1;
3189
3190         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
3191         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
3192                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
3193
3194         return &cs->css;
3195 }
3196
3197 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
3198 {
3199         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3200         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3201         struct cpuset *tmp_cs;
3202         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3203
3204         if (!parent)
3205                 return 0;
3206
3207         cpus_read_lock();
3208         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3209
3210         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3211         if (is_spread_page(parent))
3212                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
3213         if (is_spread_slab(parent))
3214                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
3215
3216         cpuset_inc();
3217
3218         spin_lock_irq(&callback_lock);
3219         if (is_in_v2_mode()) {
3220                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
3221                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
3222                 cs->use_parent_ecpus = true;
3223                 parent->child_ecpus_count++;
3224         }
3225         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3226
3227         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
3228                 goto out_unlock;
3229
3230         /*
3231          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
3232          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
3233          * historical reasons - the flag may be specified during mount.
3234          *
3235          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
3236          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
3237          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
3238          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
3239          * users who wish to allow that scenario, then this could be
3240          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
3241          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
3242          */
3243         rcu_read_lock();
3244         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
3245                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
3246                         rcu_read_unlock();
3247                         goto out_unlock;
3248                 }
3249         }
3250         rcu_read_unlock();
3251
3252         spin_lock_irq(&callback_lock);
3253         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
3254         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
3255         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
3256         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
3257         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3258 out_unlock:
3259         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3260         cpus_read_unlock();
3261         return 0;
3262 }
3263
3264 /*
3265  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
3266  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
3267  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
3268  * in the default hierarchy where only changes in partition
3269  * will cause repartitioning.
3270  *
3271  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
3272  * turning 'sched.partition" off.
3273  */
3274
3275 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
3276 {
3277         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3278
3279         cpus_read_lock();
3280         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3281
3282         if (is_partition_valid(cs))
3283                 update_prstate(cs, 0);
3284
3285         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
3286             is_sched_load_balance(cs))
3287                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
3288
3289         if (cs->use_parent_ecpus) {
3290                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3291
3292                 cs->use_parent_ecpus = false;
3293                 parent->child_ecpus_count--;
3294         }
3295
3296         cpuset_dec();
3297         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3298
3299         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3300         cpus_read_unlock();
3301 }
3302
3303 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
3304 {
3305         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3306
3307         free_cpuset(cs);
3308 }
3309
3310 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
3311 {
3312         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3313         spin_lock_irq(&callback_lock);
3314
3315         if (is_in_v2_mode()) {
3316                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
3317                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
3318         } else {
3319                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
3320                              top_cpuset.effective_cpus);
3321                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
3322         }
3323
3324         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3325         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3326 }
3327
3328 /*
3329  * In case the child is cloned into a cpuset different from its parent,
3330  * additional checks are done to see if the move is allowed.
3331  */
3332 static int cpuset_can_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
3333 {
3334         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
3335         bool same_cs;
3336         int ret;
3337
3338         rcu_read_lock();
3339         same_cs = (cs == task_cs(current));
3340         rcu_read_unlock();
3341
3342         if (same_cs)
3343                 return 0;
3344
3345         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3346         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3347
3348         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
3349         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
3350         if (ret)
3351                 goto out_unlock;
3352
3353         ret = task_can_attach(task);
3354         if (ret)
3355                 goto out_unlock;
3356
3357         ret = security_task_setscheduler(task);
3358         if (ret)
3359                 goto out_unlock;
3360
3361         /*
3362          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
3363          * changes which zero cpus/mems_allowed.
3364          */
3365         cs->attach_in_progress++;
3366 out_unlock:
3367         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3368         return ret;
3369 }
3370
3371 static void cpuset_cancel_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
3372 {
3373         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
3374         bool same_cs;
3375
3376         rcu_read_lock();
3377         same_cs = (cs == task_cs(current));
3378         rcu_read_unlock();
3379
3380         if (same_cs)
3381                 return;
3382
3383         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3384         cs->attach_in_progress--;
3385         if (!cs->attach_in_progress)
3386                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3387         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3388 }
3389
3390 /*
3391  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
3392  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
3393  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
3394  */
3395 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
3396 {
3397         struct cpuset *cs;
3398         bool same_cs;
3399
3400         rcu_read_lock();
3401         cs = task_cs(task);
3402         same_cs = (cs == task_cs(current));
3403         rcu_read_unlock();
3404
3405         if (same_cs) {
3406                 if (cs == &top_cpuset)
3407                         return;
3408
3409                 set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
3410                 task->mems_allowed = current->mems_allowed;
3411                 return;
3412         }
3413
3414         /* CLONE_INTO_CGROUP */
3415         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3416         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
3417         cpuset_attach_task(cs, task);
3418
3419         cs->attach_in_progress--;
3420         if (!cs->attach_in_progress)
3421                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3422
3423         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3424 }
3425
3426 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
3427         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
3428         .css_online     = cpuset_css_online,
3429         .css_offline    = cpuset_css_offline,
3430         .css_free       = cpuset_css_free,
3431         .can_attach     = cpuset_can_attach,
3432         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
3433         .attach         = cpuset_attach,
3434         .post_attach    = cpuset_post_attach,
3435         .bind           = cpuset_bind,
3436         .can_fork       = cpuset_can_fork,
3437         .cancel_fork    = cpuset_cancel_fork,
3438         .fork           = cpuset_fork,
3439         .legacy_cftypes = legacy_files,
3440         .dfl_cftypes    = dfl_files,
3441         .early_init     = true,
3442         .threaded       = true,
3443 };
3444
3445 /**
3446  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
3447  *
3448  * Description: Initialize top_cpuset
3449  **/
3450
3451 int __init cpuset_init(void)
3452 {
3453         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
3454         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
3455         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
3456
3457         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
3458         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
3459         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
3460         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
3461
3462         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
3463         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
3464         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
3465
3466         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
3467
3468         return 0;
3469 }
3470
3471 /*
3472  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
3473  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
3474  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
3475  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
3476  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
3477  */
3478 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
3479 {
3480         struct cpuset *parent;
3481
3482         /*
3483          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
3484          * has online cpus, so can't be empty).
3485          */
3486         parent = parent_cs(cs);
3487         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3488                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3489                 parent = parent_cs(parent);
3490
3491         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3492                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3493                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3494                 pr_cont("\n");
3495         }
3496 }
3497
3498 static void
3499 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3500                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3501                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3502 {
3503         bool is_empty;
3504
3505         spin_lock_irq(&callback_lock);
3506         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3507         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3508         cs->mems_allowed = *new_mems;
3509         cs->effective_mems = *new_mems;
3510         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3511
3512         /*
3513          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3514          * as the tasks will be migrated to an ancestor.
3515          */
3516         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3517                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
3518         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3519                 update_tasks_nodemask(cs);
3520
3521         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3522                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3523
3524         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3525
3526         /*
3527          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3528          * This is full cgroup operation which will also call back into
3529          * cpuset. Should be done outside any lock.
3530          */
3531         if (is_empty)
3532                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3533
3534         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3535 }
3536
3537 static void
3538 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3539                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3540                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3541 {
3542         /* A partition root is allowed to have empty effective cpus */
3543         if (cpumask_empty(new_cpus) && !is_partition_valid(cs))
3544                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3545         if (nodes_empty(*new_mems))
3546                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3547
3548         spin_lock_irq(&callback_lock);
3549         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3550         cs->effective_mems = *new_mems;
3551         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3552
3553         if (cpus_updated)
3554                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
3555         if (mems_updated)
3556                 update_tasks_nodemask(cs);
3557 }
3558
3559 static bool force_rebuild;
3560
3561 void cpuset_force_rebuild(void)
3562 {
3563         force_rebuild = true;
3564 }
3565
3566 /**
3567  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3568  * @cs: cpuset in interest
3569  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3570  *
3571  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3572  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3573  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3574  */
3575 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3576 {
3577         static cpumask_t new_cpus;
3578         static nodemask_t new_mems;
3579         bool cpus_updated;
3580         bool mems_updated;
3581         struct cpuset *parent;
3582 retry:
3583         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3584
3585         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3586
3587         /*
3588          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3589          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3590          */
3591         if (cs->attach_in_progress) {
3592                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3593                 goto retry;
3594         }
3595
3596         parent = parent_cs(cs);
3597         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3598         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3599
3600         if (cs->nr_subparts_cpus)
3601                 /*
3602                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3603                  * do not show up in effective_cpus.
3604                  */
3605                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3606
3607         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3608                 goto update_tasks;
3609
3610         /*
3611          * In the unlikely event that a partition root has empty
3612          * effective_cpus with tasks, we will have to invalidate child
3613          * partitions, if present, by setting nr_subparts_cpus to 0 to
3614          * reclaim their cpus.
3615          */
3616         if (cs->nr_subparts_cpus && is_partition_valid(cs) &&
3617             cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)) {
3618                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3619                 cs->nr_subparts_cpus = 0;
3620                 cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3621                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3622                 compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3623         }
3624
3625         /*
3626          * Force the partition to become invalid if either one of
3627          * the following conditions hold:
3628          * 1) empty effective cpus but not valid empty partition.
3629          * 2) parent is invalid or doesn't grant any cpus to child
3630          *    partitions.
3631          */
3632         if (is_partition_valid(cs) && (!parent->nr_subparts_cpus ||
3633            (cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)))) {
3634                 int old_prs, parent_prs;
3635
3636                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL, tmp);
3637                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3638                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3639                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3640                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3641                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3642                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3643                 }
3644
3645                 old_prs = cs->partition_root_state;
3646                 parent_prs = parent->partition_root_state;
3647                 if (is_partition_valid(cs)) {
3648                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3649                         make_partition_invalid(cs);
3650                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3651                         if (is_prs_invalid(parent_prs))
3652                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_INVPARENT);
3653                         else if (!parent_prs)
3654                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NOTPART);
3655                         else
3656                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_HOTPLUG);
3657                         notify_partition_change(cs, old_prs);
3658                 }
3659                 cpuset_force_rebuild();
3660         }
3661
3662         /*
3663          * On the other hand, an invalid partition root may be transitioned
3664          * back to a regular one.
3665          */
3666         else if (is_partition_valid(parent) && is_partition_invalid(cs)) {
3667                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp);
3668                 if (is_partition_valid(cs))
3669                         cpuset_force_rebuild();
3670         }
3671
3672 update_tasks:
3673         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3674         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3675         if (!cpus_updated && !mems_updated)
3676                 goto unlock;    /* Hotplug doesn't affect this cpuset */
3677
3678         if (mems_updated)
3679                 check_insane_mems_config(&new_mems);
3680
3681         if (is_in_v2_mode())
3682                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3683                                      cpus_updated, mems_updated);
3684         else
3685                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3686                                             cpus_updated, mems_updated);
3687
3688 unlock:
3689         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3690 }
3691
3692 /**
3693  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3694  *
3695  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3696  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3697  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3698  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3699  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3700  *
3701  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3702  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3703  * all descendants.
3704  *
3705  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3706  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3707  */
3708 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3709 {
3710         static cpumask_t new_cpus;
3711         static nodemask_t new_mems;
3712         bool cpus_updated, mems_updated;
3713         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3714         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3715
3716         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3717                 ptmp = &tmp;
3718
3719         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3720
3721         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3722         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3723         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3724
3725         /*
3726          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3727          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3728          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3729          */
3730         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3731         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3732
3733         /*
3734          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3735          * we assumed that cpus are updated.
3736          */
3737         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3738                 cpus_updated = true;
3739
3740         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3741         if (cpus_updated) {
3742                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3743                 if (!on_dfl)
3744                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3745                 /*
3746                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3747                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3748                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3749                  * fight for the CPUs again.
3750                  */
3751                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3752                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3753                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3754                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3755                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3756                         } else {
3757                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3758                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3759                         }
3760                 }
3761                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3762                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3763                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3764         }
3765
3766         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3767         if (mems_updated) {
3768                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3769                 if (!on_dfl)
3770                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3771                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3772                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3773                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3774         }
3775
3776         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3777
3778         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3779         if (cpus_updated || mems_updated) {
3780                 struct cpuset *cs;
3781                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3782
3783                 rcu_read_lock();
3784                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3785                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3786                                 continue;
3787                         rcu_read_unlock();
3788
3789                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3790
3791                         rcu_read_lock();
3792                         css_put(&cs->css);
3793                 }
3794                 rcu_read_unlock();
3795         }
3796
3797         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3798         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3799                 force_rebuild = false;
3800                 rebuild_sched_domains();
3801         }
3802
3803         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3804 }
3805
3806 void cpuset_update_active_cpus(void)
3807 {
3808         /*
3809          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3810          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3811          * to a work item to avoid reverse locking order.
3812          */
3813         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3814 }
3815
3816 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3817 {
3818         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3819 }
3820
3821 /*
3822  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3823  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3824  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3825  */
3826 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3827                                 unsigned long action, void *arg)
3828 {
3829         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3830         return NOTIFY_OK;
3831 }
3832
3833 /**
3834  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3835  *
3836  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3837  */
3838 void __init cpuset_init_smp(void)
3839 {
3840         /*
3841          * cpus_allowd/mems_allowed set to v2 values in the initial
3842          * cpuset_bind() call will be reset to v1 values in another
3843          * cpuset_bind() call when v1 cpuset is mounted.
3844          */
3845         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3846
3847         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3848         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3849
3850         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, CPUSET_CALLBACK_PRI);
3851
3852         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3853         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3854 }
3855
3856 /**
3857  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3858  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3859  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3860  *
3861  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3862  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3863  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3864  * tasks cpuset, except when the task is in the top cpuset.
3865  **/
3866
3867 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3868 {
3869         unsigned long flags;
3870         struct cpuset *cs;
3871
3872         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3873         rcu_read_lock();
3874
3875         cs = task_cs(tsk);
3876         if (cs != &top_cpuset)
3877                 guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3878         /*
3879          * Tasks in the top cpuset won't get update to their cpumasks
3880          * when a hotplug online/offline event happens. So we include all
3881          * offline cpus in the allowed cpu list.
3882          */
3883         if ((cs == &top_cpuset) || cpumask_empty(pmask)) {
3884                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3885
3886                 /*
3887                  * We first exclude cpus allocated to partitions. If there is no
3888                  * allowable online cpu left, we fall back to all possible cpus.
3889                  */
3890                 cpumask_andnot(pmask, possible_mask, top_cpuset.subparts_cpus);
3891                 if (!cpumask_intersects(pmask, cpu_online_mask))
3892                         cpumask_copy(pmask, possible_mask);
3893         }
3894
3895         rcu_read_unlock();
3896         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3897 }
3898
3899 /**
3900  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3901  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3902  *
3903  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3904  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3905  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3906  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3907  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3908  * _every_ other avenue has been traveled.
3909  *
3910  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3911  **/
3912
3913 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3914 {
3915         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3916         const struct cpumask *cs_mask;
3917         bool changed = false;
3918
3919         rcu_read_lock();
3920         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3921         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3922                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3923                 changed = true;
3924         }
3925         rcu_read_unlock();
3926
3927         /*
3928          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3929          *
3930          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3931          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3932          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3933          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3934          * which takes task_rq_lock().
3935          *
3936          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3937          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3938          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3939          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3940          *
3941          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3942          * if required.
3943          */
3944         return changed;
3945 }
3946
3947 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3948 {
3949         nodes_setall(current->mems_allowed);
3950 }
3951
3952 /**
3953  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3954  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3955  *
3956  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3957  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3958  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3959  * tasks cpuset.
3960  **/
3961
3962 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3963 {
3964         nodemask_t mask;
3965         unsigned long flags;
3966
3967         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3968         rcu_read_lock();
3969         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3970         rcu_read_unlock();
3971         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3972
3973         return mask;
3974 }
3975
3976 /**
3977  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3978  * @nodemask: the nodemask to be checked
3979  *
3980  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3981  */
3982 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3983 {
3984         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3985 }
3986
3987 /*
3988  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3989  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3990  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3991  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3992  */
3993 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3994 {
3995         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3996                 cs = parent_cs(cs);
3997         return cs;
3998 }
3999
4000 /*
4001  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
4002  * @node: is this an allowed node?
4003  * @gfp_mask: memory allocation flags
4004  *
4005  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
4006  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
4007  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
4008  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
4009  * Otherwise, no.
4010  *
4011  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
4012  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
4013  * unless the task has been OOM killed.
4014  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
4015  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
4016  *
4017  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
4018  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
4019  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
4020  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
4021  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
4022  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
4023  *
4024  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
4025  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
4026  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
4027  * in interrupt, of course).
4028  *
4029  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
4030  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
4031  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
4032  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
4033  * affect that:
4034  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
4035  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
4036  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
4037  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
4038  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
4039  */
4040 bool cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
4041 {
4042         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
4043         bool allowed;                   /* is allocation in zone z allowed? */
4044         unsigned long flags;
4045
4046         if (in_interrupt())
4047                 return true;
4048         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
4049                 return true;
4050         /*
4051          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
4052          * been OOM killed to get memory anywhere.
4053          */
4054         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
4055                 return true;
4056         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
4057                 return false;
4058
4059         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
4060                 return true;
4061
4062         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
4063         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
4064
4065         rcu_read_lock();
4066         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
4067         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
4068         rcu_read_unlock();
4069
4070         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
4071         return allowed;
4072 }
4073
4074 /**
4075  * cpuset_spread_node() - On which node to begin search for a page
4076  *
4077  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
4078  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
4079  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
4080  * to determine on which node to start looking, as it will for
4081  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
4082  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
4083  * local node to look for a free page, rather spread the starting
4084  * node around the tasks mems_allowed nodes.
4085  *
4086  * We don't have to worry about the returned node being offline
4087  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
4088  *
4089  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
4090  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
4091  * should not be possible for the following code to return an
4092  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
4093  * is not returning the node where the allocation must be, only
4094  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
4095  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
4096  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
4097  * See kmem_cache_alloc_node().
4098  */
4099 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
4100 {
4101         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
4102 }
4103
4104 /**
4105  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
4106  */
4107 int cpuset_mem_spread_node(void)
4108 {
4109         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4110                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
4111                         node_random(&current->mems_allowed);
4112
4113         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
4114 }
4115
4116 /**
4117  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
4118  */
4119 int cpuset_slab_spread_node(void)
4120 {
4121         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4122                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
4123                         node_random(&current->mems_allowed);
4124
4125         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
4126 }
4127 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
4128
4129 /**
4130  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
4131  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
4132  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
4133  *
4134  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
4135  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
4136  * one of the task's memory usage might impact the memory available
4137  * to the other.
4138  **/
4139
4140 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
4141                                    const struct task_struct *tsk2)
4142 {
4143         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
4144 }
4145
4146 /**
4147  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
4148  *
4149  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
4150  * mems_allowed to the kernel log.
4151  */
4152 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
4153 {
4154         struct cgroup *cgrp;
4155
4156         rcu_read_lock();
4157
4158         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
4159         pr_cont(",cpuset=");
4160         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
4161         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
4162                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
4163
4164         rcu_read_unlock();
4165 }
4166
4167 /*
4168  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
4169  * this flag is enabled by writing "1" to the special
4170  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
4171  */
4172
4173 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
4174
4175 /*
4176  * __cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
4177  *
4178  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
4179  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
4180  *
4181  * This represents the rate at which some task in the cpuset
4182  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
4183  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
4184  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
4185  * or writing dirty pages.
4186  *
4187  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
4188  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
4189  * representing the recent rate of entry into the synchronous
4190  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
4191  */
4192
4193 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
4194 {
4195         rcu_read_lock();
4196         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
4197         rcu_read_unlock();
4198 }
4199
4200 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
4201 /*
4202  * proc_cpuset_show()
4203  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
4204  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
4205  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
4206  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
4207  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
4208  *    anyway.
4209  */
4210 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
4211                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
4212 {
4213         char *buf;
4214         struct cgroup_subsys_state *css;
4215         int retval;
4216
4217         retval = -ENOMEM;
4218         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
4219         if (!buf)
4220                 goto out;
4221
4222         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
4223         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
4224                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
4225         css_put(css);
4226         if (retval >= PATH_MAX)
4227                 retval = -ENAMETOOLONG;
4228         if (retval < 0)
4229                 goto out_free;
4230         seq_puts(m, buf);
4231         seq_putc(m, '\n');
4232         retval = 0;
4233 out_free:
4234         kfree(buf);
4235 out:
4236         return retval;
4237 }
4238 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
4239
4240 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
4241 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
4242 {
4243         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
4244                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4245         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
4246                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4247 }