Merge branch 'pm-opp'
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/fs_context.h>
43 #include <linux/namei.h>
44 #include <linux/pagemap.h>
45 #include <linux/proc_fs.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/sched/deadline.h>
49 #include <linux/sched/mm.h>
50 #include <linux/sched/task.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/security.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/stat.h>
56 #include <linux/string.h>
57 #include <linux/time.h>
58 #include <linux/time64.h>
59 #include <linux/backing-dev.h>
60 #include <linux/sort.h>
61 #include <linux/oom.h>
62 #include <linux/sched/isolation.h>
63 #include <linux/uaccess.h>
64 #include <linux/atomic.h>
65 #include <linux/mutex.h>
66 #include <linux/cgroup.h>
67 #include <linux/wait.h>
68
69 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
70 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85
86         /*
87          * On default hierarchy:
88          *
89          * The user-configured masks can only be changed by writing to
90          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
91          * parent masks.
92          *
93          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
94          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
95          * changed or hotplug happens.
96          *
97          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
98          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
99          *
100          *
101          * On legacy hierarchy:
102          *
103          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
104          */
105
106         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
107         cpumask_var_t cpus_allowed;
108         nodemask_t mems_allowed;
109
110         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
111         cpumask_var_t effective_cpus;
112         nodemask_t effective_mems;
113
114         /*
115          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
116          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
117          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
118          *
119          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
120          * may have offlined ones.
121          */
122         cpumask_var_t subparts_cpus;
123
124         /*
125          * This is old Memory Nodes tasks took on.
126          *
127          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
128          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
129          *   task is moved into it.
130          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
131          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
132          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
133          */
134         nodemask_t old_mems_allowed;
135
136         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
137
138         /*
139          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
140          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
141          */
142         int attach_in_progress;
143
144         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
145         int pn;
146
147         /* for custom sched domain */
148         int relax_domain_level;
149
150         /* number of CPUs in subparts_cpus */
151         int nr_subparts_cpus;
152
153         /* partition root state */
154         int partition_root_state;
155
156         /*
157          * Default hierarchy only:
158          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
159          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
160          */
161         int use_parent_ecpus;
162         int child_ecpus_count;
163 };
164
165 /*
166  * Partition root states:
167  *
168  *   0 - not a partition root
169  *
170  *   1 - partition root
171  *
172  *  -1 - invalid partition root
173  *       None of the cpus in cpus_allowed can be put into the parent's
174  *       subparts_cpus. In this case, the cpuset is not a real partition
175  *       root anymore.  However, the CPU_EXCLUSIVE bit will still be set
176  *       and the cpuset can be restored back to a partition root if the
177  *       parent cpuset can give more CPUs back to this child cpuset.
178  */
179 #define PRS_DISABLED            0
180 #define PRS_ENABLED             1
181 #define PRS_ERROR               -1
182
183 /*
184  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
185  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
186  */
187 struct tmpmasks {
188         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
189         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
190 };
191
192 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
193 {
194         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
195 }
196
197 /* Retrieve the cpuset for a task */
198 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
199 {
200         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
201 }
202
203 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
204 {
205         return css_cs(cs->css.parent);
206 }
207
208 /* bits in struct cpuset flags field */
209 typedef enum {
210         CS_ONLINE,
211         CS_CPU_EXCLUSIVE,
212         CS_MEM_EXCLUSIVE,
213         CS_MEM_HARDWALL,
214         CS_MEMORY_MIGRATE,
215         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
216         CS_SPREAD_PAGE,
217         CS_SPREAD_SLAB,
218 } cpuset_flagbits_t;
219
220 /* convenient tests for these bits */
221 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
222 {
223         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
224 }
225
226 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
227 {
228         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
229 }
230
231 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
232 {
233         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
234 }
235
236 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
237 {
238         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
239 }
240
241 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
242 {
243         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
244 }
245
246 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
247 {
248         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
249 }
250
251 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
252 {
253         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
254 }
255
256 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
257 {
258         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
259 }
260
261 static inline int is_partition_root(const struct cpuset *cs)
262 {
263         return cs->partition_root_state > 0;
264 }
265
266 static struct cpuset top_cpuset = {
267         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
268                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
269         .partition_root_state = PRS_ENABLED,
270 };
271
272 /**
273  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
274  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
275  * @pos_css: used for iteration
276  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
277  *
278  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
279  * with RCU read locked.
280  */
281 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
282         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
283                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
284
285 /**
286  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
287  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
288  * @pos_css: used for iteration
289  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
290  *
291  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
292  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
293  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
294  * iteration and the first node to be visited.
295  */
296 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
297         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
298                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
299
300 /*
301  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
302  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
303  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
304  * comment.
305  *
306  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
307  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
308  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
309  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
310  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
311  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
312  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
313  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
314  * everyone else.
315  *
316  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
317  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
318  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
319  * __alloc_pages().
320  *
321  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
322  * access to cpusets.
323  *
324  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
325  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
326  * them.
327  *
328  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
329  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
330  * cpumasks and nodemasks.
331  *
332  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
333  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
334  */
335
336 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(cpuset_rwsem);
337
338 void cpuset_read_lock(void)
339 {
340         percpu_down_read(&cpuset_rwsem);
341 }
342
343 void cpuset_read_unlock(void)
344 {
345         percpu_up_read(&cpuset_rwsem);
346 }
347
348 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
349
350 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
351
352 /*
353  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
354  */
355 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
356 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
357
358 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
359
360 /*
361  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
362  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
363  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
364  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
365  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
366  * cpus or mems will be affected.
367  */
368 static inline bool is_in_v2_mode(void)
369 {
370         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
371               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
372 }
373
374 /*
375  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
376  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
377  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
378  * appropriate cpus.
379  *
380  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
381  * of cpu_online_mask.
382  *
383  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
384  */
385 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
386                                   struct cpumask *pmask)
387 {
388         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
389         struct cpuset *cs;
390
391         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
392                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
393
394         rcu_read_lock();
395         cs = task_cs(tsk);
396
397         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
398                 cs = parent_cs(cs);
399                 if (unlikely(!cs)) {
400                         /*
401                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
402                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
403                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
404                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
405                          * identical to cpu_online_mask.
406                          */
407                         goto out_unlock;
408                 }
409         }
410         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
411
412 out_unlock:
413         rcu_read_unlock();
414 }
415
416 /*
417  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
418  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
419  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
420  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
421  *
422  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
423  * of node_states[N_MEMORY].
424  *
425  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
426  */
427 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
428 {
429         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
430                 cs = parent_cs(cs);
431         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
432 }
433
434 /*
435  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
436  *
437  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
438  */
439 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
440                                         struct task_struct *tsk)
441 {
442         if (is_spread_page(cs))
443                 task_set_spread_page(tsk);
444         else
445                 task_clear_spread_page(tsk);
446
447         if (is_spread_slab(cs))
448                 task_set_spread_slab(tsk);
449         else
450                 task_clear_spread_slab(tsk);
451 }
452
453 /*
454  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
455  *
456  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
457  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
458  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
459  */
460
461 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
462 {
463         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
464                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
465                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
466                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
467 }
468
469 /**
470  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
471  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
472  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
473  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
474  *
475  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
476  */
477 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
478 {
479         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
480
481         if (cs) {
482                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
483                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
484                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
485         } else {
486                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
487                 pmask2 = &tmp->addmask;
488                 pmask3 = &tmp->delmask;
489         }
490
491         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
492                 return -ENOMEM;
493
494         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
495                 goto free_one;
496
497         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
498                 goto free_two;
499
500         return 0;
501
502 free_two:
503         free_cpumask_var(*pmask2);
504 free_one:
505         free_cpumask_var(*pmask1);
506         return -ENOMEM;
507 }
508
509 /**
510  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
511  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
512  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
513  */
514 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
515 {
516         if (cs) {
517                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
518                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
519                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
520         }
521         if (tmp) {
522                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
523                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
524                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
525         }
526 }
527
528 /**
529  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
530  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
531  */
532 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
533 {
534         struct cpuset *trial;
535
536         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
537         if (!trial)
538                 return NULL;
539
540         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
541                 kfree(trial);
542                 return NULL;
543         }
544
545         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
546         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
547         return trial;
548 }
549
550 /**
551  * free_cpuset - free the cpuset
552  * @cs: the cpuset to be freed
553  */
554 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
555 {
556         free_cpumasks(cs, NULL);
557         kfree(cs);
558 }
559
560 /*
561  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
562  *                     follows the structural rules for cpusets.
563  *
564  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
565  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
566  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
567  * cpuset_mutex held.
568  *
569  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
570  * such as list traversal that depend on the actual address of the
571  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
572  *
573  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
574  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
575  * or flags changed to new, trial values.
576  *
577  * Return 0 if valid, -errno if not.
578  */
579
580 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
581 {
582         struct cgroup_subsys_state *css;
583         struct cpuset *c, *par;
584         int ret;
585
586         rcu_read_lock();
587
588         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
589         ret = -EBUSY;
590         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
591                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
592                         goto out;
593
594         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
595         ret = 0;
596         if (cur == &top_cpuset)
597                 goto out;
598
599         par = parent_cs(cur);
600
601         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
602         ret = -EACCES;
603         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
604                 goto out;
605
606         /*
607          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
608          * overlap
609          */
610         ret = -EINVAL;
611         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
612                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
613                     c != cur &&
614                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
615                         goto out;
616                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
617                     c != cur &&
618                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
619                         goto out;
620         }
621
622         /*
623          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
624          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
625          */
626         ret = -ENOSPC;
627         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
628                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
629                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
630                         goto out;
631                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
632                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
633                         goto out;
634         }
635
636         /*
637          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
638          * tasks.
639          */
640         ret = -EBUSY;
641         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
642             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
643                                        trial->cpus_allowed))
644                 goto out;
645
646         ret = 0;
647 out:
648         rcu_read_unlock();
649         return ret;
650 }
651
652 #ifdef CONFIG_SMP
653 /*
654  * Helper routine for generate_sched_domains().
655  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
656  */
657 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
658 {
659         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
660 }
661
662 static void
663 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
664 {
665         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
666                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
667         return;
668 }
669
670 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
671                                     struct cpuset *root_cs)
672 {
673         struct cpuset *cp;
674         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
675
676         rcu_read_lock();
677         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
678                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
679                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
680                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
681                         continue;
682                 }
683
684                 if (is_sched_load_balance(cp))
685                         update_domain_attr(dattr, cp);
686         }
687         rcu_read_unlock();
688 }
689
690 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
691 static inline int nr_cpusets(void)
692 {
693         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
694         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
695 }
696
697 /*
698  * generate_sched_domains()
699  *
700  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
701  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
702  * union is a subset of that set.
703  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
704  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
705  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
706  * partition.
707  *
708  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
709  * for a background explanation of this.
710  *
711  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
712  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
713  * domains when operating in the severe memory shortage situations
714  * that could cause allocation failures below.
715  *
716  * Must be called with cpuset_mutex held.
717  *
718  * The three key local variables below are:
719  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
720  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
721  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
722  *         balance cpusets.
723  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
724  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
725  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
726  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
727  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
728  *         is a subset of one of these domains, while there are as
729  *         many such domains as possible, each as small as possible.
730  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
731  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
732  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
733  *         value to determine what partition elements (sched domains)
734  *         were changed (added or removed.)
735  *
736  * Finding the best partition (set of domains):
737  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
738  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
739  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
740  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
741  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
742  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
743  *      any such pairs.
744  *
745  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
746  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
747  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
748  *      partition_sched_domains().
749  */
750 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
751                         struct sched_domain_attr **attributes)
752 {
753         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
754         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
755         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
756         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
757         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
758         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
759         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
760         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
761         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
762         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
763
764         doms = NULL;
765         dattr = NULL;
766         csa = NULL;
767
768         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
769         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
770                 ndoms = 1;
771                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
772                 if (!doms)
773                         goto done;
774
775                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
776                 if (dattr) {
777                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
778                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
779                 }
780                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
781                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
782
783                 goto done;
784         }
785
786         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
787         if (!csa)
788                 goto done;
789         csn = 0;
790
791         rcu_read_lock();
792         if (root_load_balance)
793                 csa[csn++] = &top_cpuset;
794         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
795                 if (cp == &top_cpuset)
796                         continue;
797                 /*
798                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
799                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
800                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
801                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
802                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
803                  * the corresponding sched domain.
804                  *
805                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
806                  * is a subset of the root's effective_cpus.
807                  */
808                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
809                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
810                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
811                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
812                         continue;
813
814                 if (root_load_balance &&
815                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
816                         continue;
817
818                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
819                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
820                         csa[csn++] = cp;
821
822                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
823                 if (!is_partition_root(cp))
824                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
825         }
826         rcu_read_unlock();
827
828         for (i = 0; i < csn; i++)
829                 csa[i]->pn = i;
830         ndoms = csn;
831
832 restart:
833         /* Find the best partition (set of sched domains) */
834         for (i = 0; i < csn; i++) {
835                 struct cpuset *a = csa[i];
836                 int apn = a->pn;
837
838                 for (j = 0; j < csn; j++) {
839                         struct cpuset *b = csa[j];
840                         int bpn = b->pn;
841
842                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
843                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
844                                         struct cpuset *c = csa[k];
845
846                                         if (c->pn == bpn)
847                                                 c->pn = apn;
848                                 }
849                                 ndoms--;        /* one less element */
850                                 goto restart;
851                         }
852                 }
853         }
854
855         /*
856          * Now we know how many domains to create.
857          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
858          */
859         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
860         if (!doms)
861                 goto done;
862
863         /*
864          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
865          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
866          */
867         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
868                               GFP_KERNEL);
869
870         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
871                 struct cpuset *a = csa[i];
872                 struct cpumask *dp;
873                 int apn = a->pn;
874
875                 if (apn < 0) {
876                         /* Skip completed partitions */
877                         continue;
878                 }
879
880                 dp = doms[nslot];
881
882                 if (nslot == ndoms) {
883                         static int warnings = 10;
884                         if (warnings) {
885                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
886                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
887                                 warnings--;
888                         }
889                         continue;
890                 }
891
892                 cpumask_clear(dp);
893                 if (dattr)
894                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
895                 for (j = i; j < csn; j++) {
896                         struct cpuset *b = csa[j];
897
898                         if (apn == b->pn) {
899                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
900                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
901                                 if (dattr)
902                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
903
904                                 /* Done with this partition */
905                                 b->pn = -1;
906                         }
907                 }
908                 nslot++;
909         }
910         BUG_ON(nslot != ndoms);
911
912 done:
913         kfree(csa);
914
915         /*
916          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
917          * See comments in partition_sched_domains().
918          */
919         if (doms == NULL)
920                 ndoms = 1;
921
922         *domains    = doms;
923         *attributes = dattr;
924         return ndoms;
925 }
926
927 static void update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
928 {
929         struct css_task_iter it;
930         struct task_struct *task;
931
932         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
933
934         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
935                 dl_add_task_root_domain(task);
936
937         css_task_iter_end(&it);
938 }
939
940 static void rebuild_root_domains(void)
941 {
942         struct cpuset *cs = NULL;
943         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
944
945         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
946         lockdep_assert_cpus_held();
947         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
948
949         rcu_read_lock();
950
951         /*
952          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
953          * if a task belongs to it.
954          */
955         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
956
957         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
958
959                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
960                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
961                         continue;
962                 }
963
964                 css_get(&cs->css);
965
966                 rcu_read_unlock();
967
968                 update_tasks_root_domain(cs);
969
970                 rcu_read_lock();
971                 css_put(&cs->css);
972         }
973         rcu_read_unlock();
974 }
975
976 static void
977 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
978                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
979 {
980         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
981         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
982         rebuild_root_domains();
983         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
984 }
985
986 /*
987  * Rebuild scheduler domains.
988  *
989  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
990  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
991  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
992  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
993  * scheduler's dynamic sched domains.
994  *
995  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
996  */
997 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
998 {
999         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1000         struct sched_domain_attr *attr;
1001         cpumask_var_t *doms;
1002         struct cpuset *cs;
1003         int ndoms;
1004
1005         lockdep_assert_cpus_held();
1006         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1007
1008         /*
1009          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1010          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1011          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1012          *
1013          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1014          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1015          * is enough to detect racing CPU offlines.
1016          */
1017         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1018             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1019                 return;
1020
1021         /*
1022          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1023          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1024          * partition root could be offlined, all must be checked.
1025          */
1026         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1027                 rcu_read_lock();
1028                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1029                         if (!is_partition_root(cs)) {
1030                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1031                                 continue;
1032                         }
1033                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1034                                             cpu_active_mask)) {
1035                                 rcu_read_unlock();
1036                                 return;
1037                         }
1038                 }
1039                 rcu_read_unlock();
1040         }
1041
1042         /* Generate domain masks and attrs */
1043         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1044
1045         /* Have scheduler rebuild the domains */
1046         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1047 }
1048 #else /* !CONFIG_SMP */
1049 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1050 {
1051 }
1052 #endif /* CONFIG_SMP */
1053
1054 void rebuild_sched_domains(void)
1055 {
1056         get_online_cpus();
1057         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1058         rebuild_sched_domains_locked();
1059         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1060         put_online_cpus();
1061 }
1062
1063 /**
1064  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1065  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1066  *
1067  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1068  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1069  * cpuset membership stays stable.
1070  */
1071 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1072 {
1073         struct css_task_iter it;
1074         struct task_struct *task;
1075
1076         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1077         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1078                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1079         css_task_iter_end(&it);
1080 }
1081
1082 /**
1083  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1084  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1085  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1086  * @parent: the parent cpuset
1087  *
1088  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1089  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1090  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1091  * to mask those out.
1092  */
1093 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1094                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1095 {
1096         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1097                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1098                            parent->subparts_cpus);
1099                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1100                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1101         } else {
1102                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1103         }
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1108  */
1109 enum subparts_cmd {
1110         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1111         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1112         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1113 };
1114
1115 /**
1116  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1117  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1118  * @cmd:     Partition root state change command
1119  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1120  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1121  * Return:   0, 1 or an error code
1122  *
1123  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1124  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1125  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1126  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1127  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1128  *
1129  * For partcmd_disable, the cpuset is being transofrmed from a partition
1130  * root back to a non-partition root. any CPUs in cpus_allowed that are in
1131  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1132  * into parent's effective_cpus. 0 should always be returned.
1133  *
1134  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu
1135  * list is to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise,
1136  * cpus_allowed is assumed to remain the same. The cpuset should either
1137  * be a partition root or an invalid partition root. The partition root
1138  * state may change if newmask is NULL and none of the requested CPUs can
1139  * be granted by the parent. The function will return 1 if changes to
1140  * parent's subparts_cpus and effective_cpus happen or 0 otherwise.
1141  * Error code should only be returned when newmask is non-NULL.
1142  *
1143  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1144  * update_prstate(). The partcmd_update command is used by
1145  * update_cpumasks_hier() with newmask NULL and update_cpumask() with
1146  * newmask set.
1147  *
1148  * The checking is more strict when enabling partition root than the
1149  * other two commands.
1150  *
1151  * Because of the implicit cpu exclusive nature of a partition root,
1152  * cpumask changes that violates the cpu exclusivity rule will not be
1153  * permitted when checked by validate_change(). The validate_change()
1154  * function will also prevent any changes to the cpu list if it is not
1155  * a superset of children's cpu lists.
1156  */
1157 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cpuset, int cmd,
1158                                           struct cpumask *newmask,
1159                                           struct tmpmasks *tmp)
1160 {
1161         struct cpuset *parent = parent_cs(cpuset);
1162         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1163         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1164         bool part_error = false;        /* Partition error? */
1165
1166         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1167
1168         /*
1169          * The parent must be a partition root.
1170          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1171          * not be empty.
1172          */
1173         if (!is_partition_root(parent) ||
1174            (newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1175            (!newmask && cpumask_empty(cpuset->cpus_allowed)))
1176                 return -EINVAL;
1177
1178         /*
1179          * Enabling/disabling partition root is not allowed if there are
1180          * online children.
1181          */
1182         if ((cmd != partcmd_update) && css_has_online_children(&cpuset->css))
1183                 return -EBUSY;
1184
1185         /*
1186          * Enabling partition root is not allowed if not all the CPUs
1187          * can be granted from parent's effective_cpus or at least one
1188          * CPU will be left after that.
1189          */
1190         if ((cmd == partcmd_enable) &&
1191            (!cpumask_subset(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus) ||
1192              cpumask_equal(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus)))
1193                 return -EINVAL;
1194
1195         /*
1196          * A cpumask update cannot make parent's effective_cpus become empty.
1197          */
1198         adding = deleting = false;
1199         if (cmd == partcmd_enable) {
1200                 cpumask_copy(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed);
1201                 adding = true;
1202         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1203                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1204                                        parent->subparts_cpus);
1205         } else if (newmask) {
1206                 /*
1207                  * partcmd_update with newmask:
1208                  *
1209                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1210                  * addmask = newmask & parent->effective_cpus
1211                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1212                  */
1213                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed, newmask);
1214                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1215                                        parent->subparts_cpus);
1216
1217                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->effective_cpus);
1218                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1219                                         parent->subparts_cpus);
1220                 /*
1221                  * Return error if the new effective_cpus could become empty.
1222                  */
1223                 if (adding &&
1224                     cpumask_equal(parent->effective_cpus, tmp->addmask)) {
1225                         if (!deleting)
1226                                 return -EINVAL;
1227                         /*
1228                          * As some of the CPUs in subparts_cpus might have
1229                          * been offlined, we need to compute the real delmask
1230                          * to confirm that.
1231                          */
1232                         if (!cpumask_and(tmp->addmask, tmp->delmask,
1233                                          cpu_active_mask))
1234                                 return -EINVAL;
1235                         cpumask_copy(tmp->addmask, parent->effective_cpus);
1236                 }
1237         } else {
1238                 /*
1239                  * partcmd_update w/o newmask:
1240                  *
1241                  * addmask = cpus_allowed & parent->effectiveb_cpus
1242                  *
1243                  * Note that parent's subparts_cpus may have been
1244                  * pre-shrunk in case there is a change in the cpu list.
1245                  * So no deletion is needed.
1246                  */
1247                 adding = cpumask_and(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed,
1248                                      parent->effective_cpus);
1249                 part_error = cpumask_equal(tmp->addmask,
1250                                            parent->effective_cpus);
1251         }
1252
1253         if (cmd == partcmd_update) {
1254                 int prev_prs = cpuset->partition_root_state;
1255
1256                 /*
1257                  * Check for possible transition between PRS_ENABLED
1258                  * and PRS_ERROR.
1259                  */
1260                 switch (cpuset->partition_root_state) {
1261                 case PRS_ENABLED:
1262                         if (part_error)
1263                                 cpuset->partition_root_state = PRS_ERROR;
1264                         break;
1265                 case PRS_ERROR:
1266                         if (!part_error)
1267                                 cpuset->partition_root_state = PRS_ENABLED;
1268                         break;
1269                 }
1270                 /*
1271                  * Set part_error if previously in invalid state.
1272                  */
1273                 part_error = (prev_prs == PRS_ERROR);
1274         }
1275
1276         if (!part_error && (cpuset->partition_root_state == PRS_ERROR))
1277                 return 0;       /* Nothing need to be done */
1278
1279         if (cpuset->partition_root_state == PRS_ERROR) {
1280                 /*
1281                  * Remove all its cpus from parent's subparts_cpus.
1282                  */
1283                 adding = false;
1284                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1285                                        parent->subparts_cpus);
1286         }
1287
1288         if (!adding && !deleting)
1289                 return 0;
1290
1291         /*
1292          * Change the parent's subparts_cpus.
1293          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1294          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1295          */
1296         spin_lock_irq(&callback_lock);
1297         if (adding) {
1298                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1299                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1300                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1301                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1302         }
1303         if (deleting) {
1304                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1305                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1306                 /*
1307                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1308                  */
1309                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1310                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1311                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1312         }
1313
1314         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1315         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1316
1317         return cmd == partcmd_update;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1322  * @cs:  the cpuset to consider
1323  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1324  *
1325  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1326  * and all its descendants need to be updated.
1327  *
1328  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1329  *
1330  * Called with cpuset_mutex held
1331  */
1332 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1333 {
1334         struct cpuset *cp;
1335         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1336         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1337
1338         rcu_read_lock();
1339         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1340                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1341
1342                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1343
1344                 /*
1345                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1346                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
1347                  */
1348                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1349                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1350                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1351                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1352                                 parent->child_ecpus_count++;
1353                         }
1354                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1355                         cp->use_parent_ecpus = false;
1356                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1357                         parent->child_ecpus_count--;
1358                 }
1359
1360                 /*
1361                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1362                  * and has no partition root state.
1363                  */
1364                 if (!cp->partition_root_state &&
1365                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1366                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1367                         continue;
1368                 }
1369
1370                 /*
1371                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1372                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1373                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1374                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1375                  */
1376                 if ((cp != cs) && cp->partition_root_state) {
1377                         switch (parent->partition_root_state) {
1378                         case PRS_DISABLED:
1379                                 /*
1380                                  * If parent is not a partition root or an
1381                                  * invalid partition root, clear the state
1382                                  * state and the CS_CPU_EXCLUSIVE flag.
1383                                  */
1384                                 WARN_ON_ONCE(cp->partition_root_state
1385                                              != PRS_ERROR);
1386                                 cp->partition_root_state = 0;
1387
1388                                 /*
1389                                  * clear_bit() is an atomic operation and
1390                                  * readers aren't interested in the state
1391                                  * of CS_CPU_EXCLUSIVE anyway. So we can
1392                                  * just update the flag without holding
1393                                  * the callback_lock.
1394                                  */
1395                                 clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cp->flags);
1396                                 break;
1397
1398                         case PRS_ENABLED:
1399                                 if (update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp))
1400                                         update_tasks_cpumask(parent);
1401                                 break;
1402
1403                         case PRS_ERROR:
1404                                 /*
1405                                  * When parent is invalid, it has to be too.
1406                                  */
1407                                 cp->partition_root_state = PRS_ERROR;
1408                                 if (cp->nr_subparts_cpus) {
1409                                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1410                                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1411                                 }
1412                                 break;
1413                         }
1414                 }
1415
1416                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1417                         continue;
1418                 rcu_read_unlock();
1419
1420                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1421
1422                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1423                 if (cp->nr_subparts_cpus &&
1424                    (cp->partition_root_state != PRS_ENABLED)) {
1425                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1426                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1427                 } else if (cp->nr_subparts_cpus) {
1428                         /*
1429                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1430                          * are mutually exclusive.
1431                          *
1432                          * In the unlikely event that effective_cpus
1433                          * becomes empty. we clear cp->nr_subparts_cpus and
1434                          * let its child partition roots to compete for
1435                          * CPUs again.
1436                          */
1437                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1438                                        cp->subparts_cpus);
1439                         if (cpumask_empty(cp->effective_cpus)) {
1440                                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1441                                 cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1442                                 cp->nr_subparts_cpus = 0;
1443                         } else if (!cpumask_subset(cp->subparts_cpus,
1444                                                    tmp->new_cpus)) {
1445                                 cpumask_andnot(cp->subparts_cpus,
1446                                         cp->subparts_cpus, tmp->new_cpus);
1447                                 cp->nr_subparts_cpus
1448                                         = cpumask_weight(cp->subparts_cpus);
1449                         }
1450                 }
1451                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1452
1453                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1454                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1455
1456                 update_tasks_cpumask(cp);
1457
1458                 /*
1459                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1460                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1461                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1462                  * root as well.
1463                  */
1464                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1465                     is_sched_load_balance(cp) &&
1466                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1467                     is_partition_root(cp)))
1468                         need_rebuild_sched_domains = true;
1469
1470                 rcu_read_lock();
1471                 css_put(&cp->css);
1472         }
1473         rcu_read_unlock();
1474
1475         if (need_rebuild_sched_domains)
1476                 rebuild_sched_domains_locked();
1477 }
1478
1479 /**
1480  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1481  * @parent:  Parent cpuset
1482  * @cs:      Current cpuset
1483  * @tmp:     Temp variables
1484  */
1485 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1486                                     struct tmpmasks *tmp)
1487 {
1488         struct cpuset *sibling;
1489         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1490
1491         /*
1492          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1493          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1494          * to use the right effective_cpus value.
1495          */
1496         rcu_read_lock();
1497         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1498                 if (sibling == cs)
1499                         continue;
1500                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1501                         continue;
1502
1503                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp);
1504         }
1505         rcu_read_unlock();
1506 }
1507
1508 /**
1509  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1510  * @cs: the cpuset to consider
1511  * @trialcs: trial cpuset
1512  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1513  */
1514 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1515                           const char *buf)
1516 {
1517         int retval;
1518         struct tmpmasks tmp;
1519
1520         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1521         if (cs == &top_cpuset)
1522                 return -EACCES;
1523
1524         /*
1525          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1526          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1527          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1528          * with tasks have cpus.
1529          */
1530         if (!*buf) {
1531                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1532         } else {
1533                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1534                 if (retval < 0)
1535                         return retval;
1536
1537                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1538                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1539                         return -EINVAL;
1540         }
1541
1542         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1543         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1544                 return 0;
1545
1546         retval = validate_change(cs, trialcs);
1547         if (retval < 0)
1548                 return retval;
1549
1550 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1551         /*
1552          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1553          * to allocated cpumasks.
1554          */
1555         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1556         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1557         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1558 #endif
1559
1560         if (cs->partition_root_state) {
1561                 /* Cpumask of a partition root cannot be empty */
1562                 if (cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed))
1563                         return -EINVAL;
1564                 if (update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1565                                         trialcs->cpus_allowed, &tmp) < 0)
1566                         return -EINVAL;
1567         }
1568
1569         spin_lock_irq(&callback_lock);
1570         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1571
1572         /*
1573          * Make sure that subparts_cpus is a subset of cpus_allowed.
1574          */
1575         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1576                 cpumask_andnot(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1577                                cs->cpus_allowed);
1578                 cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1579         }
1580         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1581
1582         update_cpumasks_hier(cs, &tmp);
1583
1584         if (cs->partition_root_state) {
1585                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1586
1587                 /*
1588                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1589                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1590                  */
1591                 if (parent->child_ecpus_count)
1592                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1593         }
1594         return 0;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1599  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1600  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1601  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1602  * cpuset_migrate_mm_wq.
1603  */
1604
1605 struct cpuset_migrate_mm_work {
1606         struct work_struct      work;
1607         struct mm_struct        *mm;
1608         nodemask_t              from;
1609         nodemask_t              to;
1610 };
1611
1612 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1613 {
1614         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1615                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1616
1617         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1618         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1619         mmput(mwork->mm);
1620         kfree(mwork);
1621 }
1622
1623 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1624                                                         const nodemask_t *to)
1625 {
1626         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1627
1628         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1629         if (mwork) {
1630                 mwork->mm = mm;
1631                 mwork->from = *from;
1632                 mwork->to = *to;
1633                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1634                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1635         } else {
1636                 mmput(mm);
1637         }
1638 }
1639
1640 static void cpuset_post_attach(void)
1641 {
1642         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1643 }
1644
1645 /*
1646  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1647  * @tsk: the task to change
1648  * @newmems: new nodes that the task will be set
1649  *
1650  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1651  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1652  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1653  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1654  */
1655 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1656                                         nodemask_t *newmems)
1657 {
1658         task_lock(tsk);
1659
1660         local_irq_disable();
1661         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1662
1663         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1664         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1665         tsk->mems_allowed = *newmems;
1666
1667         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1668         local_irq_enable();
1669
1670         task_unlock(tsk);
1671 }
1672
1673 static void *cpuset_being_rebound;
1674
1675 /**
1676  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1677  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1678  *
1679  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1680  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1681  * cpuset membership stays stable.
1682  */
1683 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1684 {
1685         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1686         struct css_task_iter it;
1687         struct task_struct *task;
1688
1689         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1690
1691         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1692
1693         /*
1694          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1695          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1696          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1697          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1698          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1699          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1700          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1701          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1702          */
1703         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1704         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1705                 struct mm_struct *mm;
1706                 bool migrate;
1707
1708                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1709
1710                 mm = get_task_mm(task);
1711                 if (!mm)
1712                         continue;
1713
1714                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1715
1716                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1717                 if (migrate)
1718                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1719                 else
1720                         mmput(mm);
1721         }
1722         css_task_iter_end(&it);
1723
1724         /*
1725          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1726          * cs->old_mems_allowed.
1727          */
1728         cs->old_mems_allowed = newmems;
1729
1730         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1731         cpuset_being_rebound = NULL;
1732 }
1733
1734 /*
1735  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1736  * @cs: the cpuset to consider
1737  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1738  *
1739  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1740  * and all its descendants need to be updated.
1741  *
1742  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1743  *
1744  * Called with cpuset_mutex held
1745  */
1746 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1747 {
1748         struct cpuset *cp;
1749         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1750
1751         rcu_read_lock();
1752         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1753                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1754
1755                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1756
1757                 /*
1758                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1759                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1760                  */
1761                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1762                         *new_mems = parent->effective_mems;
1763
1764                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1765                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1766                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1767                         continue;
1768                 }
1769
1770                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1771                         continue;
1772                 rcu_read_unlock();
1773
1774                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1775                 cp->effective_mems = *new_mems;
1776                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1777
1778                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1779                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1780
1781                 update_tasks_nodemask(cp);
1782
1783                 rcu_read_lock();
1784                 css_put(&cp->css);
1785         }
1786         rcu_read_unlock();
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1791  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1792  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1793  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1794  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1795  * migrate the tasks pages to the new memory.
1796  *
1797  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1798  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1799  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
1800  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1801  */
1802 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1803                            const char *buf)
1804 {
1805         int retval;
1806
1807         /*
1808          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1809          * it's read-only
1810          */
1811         if (cs == &top_cpuset) {
1812                 retval = -EACCES;
1813                 goto done;
1814         }
1815
1816         /*
1817          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1818          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1819          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1820          * with tasks have memory.
1821          */
1822         if (!*buf) {
1823                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1824         } else {
1825                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1826                 if (retval < 0)
1827                         goto done;
1828
1829                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1830                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1831                         retval = -EINVAL;
1832                         goto done;
1833                 }
1834         }
1835
1836         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1837                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1838                 goto done;
1839         }
1840         retval = validate_change(cs, trialcs);
1841         if (retval < 0)
1842                 goto done;
1843
1844         spin_lock_irq(&callback_lock);
1845         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1846         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1847
1848         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1849         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1850 done:
1851         return retval;
1852 }
1853
1854 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1855 {
1856         bool ret;
1857
1858         rcu_read_lock();
1859         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1860         rcu_read_unlock();
1861
1862         return ret;
1863 }
1864
1865 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1866 {
1867 #ifdef CONFIG_SMP
1868         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1869                 return -EINVAL;
1870 #endif
1871
1872         if (val != cs->relax_domain_level) {
1873                 cs->relax_domain_level = val;
1874                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1875                     is_sched_load_balance(cs))
1876                         rebuild_sched_domains_locked();
1877         }
1878
1879         return 0;
1880 }
1881
1882 /**
1883  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1884  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1885  *
1886  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1887  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1888  * stable.
1889  */
1890 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1891 {
1892         struct css_task_iter it;
1893         struct task_struct *task;
1894
1895         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1896         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1897                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1898         css_task_iter_end(&it);
1899 }
1900
1901 /*
1902  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1903  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1904  * cs:          the cpuset to update
1905  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1906  *
1907  * Call with cpuset_mutex held.
1908  */
1909
1910 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1911                        int turning_on)
1912 {
1913         struct cpuset *trialcs;
1914         int balance_flag_changed;
1915         int spread_flag_changed;
1916         int err;
1917
1918         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1919         if (!trialcs)
1920                 return -ENOMEM;
1921
1922         if (turning_on)
1923                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1924         else
1925                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1926
1927         err = validate_change(cs, trialcs);
1928         if (err < 0)
1929                 goto out;
1930
1931         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1932                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1933
1934         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1935                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1936
1937         spin_lock_irq(&callback_lock);
1938         cs->flags = trialcs->flags;
1939         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1940
1941         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1942                 rebuild_sched_domains_locked();
1943
1944         if (spread_flag_changed)
1945                 update_tasks_flags(cs);
1946 out:
1947         free_cpuset(trialcs);
1948         return err;
1949 }
1950
1951 /*
1952  * update_prstate - update partititon_root_state
1953  * cs:  the cpuset to update
1954  * val: 0 - disabled, 1 - enabled
1955  *
1956  * Call with cpuset_mutex held.
1957  */
1958 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int val)
1959 {
1960         int err;
1961         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1962         struct tmpmasks tmp;
1963
1964         if ((val != 0) && (val != 1))
1965                 return -EINVAL;
1966         if (val == cs->partition_root_state)
1967                 return 0;
1968
1969         /*
1970          * Cannot force a partial or invalid partition root to a full
1971          * partition root.
1972          */
1973         if (val && cs->partition_root_state)
1974                 return -EINVAL;
1975
1976         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
1977                 return -ENOMEM;
1978
1979         err = -EINVAL;
1980         if (!cs->partition_root_state) {
1981                 /*
1982                  * Turning on partition root requires setting the
1983                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
1984                  * cannot be NULL.
1985                  */
1986                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
1987                         goto out;
1988
1989                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
1990                 if (err)
1991                         goto out;
1992
1993                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
1994                                                      NULL, &tmp);
1995                 if (err) {
1996                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1997                         goto out;
1998                 }
1999                 cs->partition_root_state = PRS_ENABLED;
2000         } else {
2001                 /*
2002                  * Turning off partition root will clear the
2003                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit.
2004                  */
2005                 if (cs->partition_root_state == PRS_ERROR) {
2006                         cs->partition_root_state = 0;
2007                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2008                         err = 0;
2009                         goto out;
2010                 }
2011
2012                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
2013                                                      NULL, &tmp);
2014                 if (err)
2015                         goto out;
2016
2017                 cs->partition_root_state = 0;
2018
2019                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2020                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2021         }
2022
2023         /*
2024          * Update cpumask of parent's tasks except when it is the top
2025          * cpuset as some system daemons cannot be mapped to other CPUs.
2026          */
2027         if (parent != &top_cpuset)
2028                 update_tasks_cpumask(parent);
2029
2030         if (parent->child_ecpus_count)
2031                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
2032
2033         rebuild_sched_domains_locked();
2034 out:
2035         free_cpumasks(NULL, &tmp);
2036         return err;
2037 }
2038
2039 /*
2040  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2041  *
2042  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2043  * event frequency meter.  There are four routines:
2044  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2045  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2046  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2047  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2048  *
2049  * A common data structure is passed to each of these routines,
2050  * which is used to keep track of the state required to manage the
2051  * frequency meter and its digital filter.
2052  *
2053  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2054  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2055  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2056  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2057  *
2058  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2059  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2060  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2061  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2062  *
2063  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2064  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2065  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2066  * will be stable.
2067  *
2068  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2069  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2070  *
2071  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2072  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2073  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2074  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2075  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2076  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2077  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2078  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2079  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2080  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2081  * each event.
2082  */
2083
2084 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2085 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2086 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2087 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2088
2089 /* Initialize a frequency meter */
2090 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2091 {
2092         fmp->cnt = 0;
2093         fmp->val = 0;
2094         fmp->time = 0;
2095         spin_lock_init(&fmp->lock);
2096 }
2097
2098 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2099 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2100 {
2101         time64_t now;
2102         u32 ticks;
2103
2104         now = ktime_get_seconds();
2105         ticks = now - fmp->time;
2106
2107         if (ticks == 0)
2108                 return;
2109
2110         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2111         while (ticks-- > 0)
2112                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2113         fmp->time = now;
2114
2115         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2116         fmp->cnt = 0;
2117 }
2118
2119 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2120 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2121 {
2122         spin_lock(&fmp->lock);
2123         fmeter_update(fmp);
2124         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2125         spin_unlock(&fmp->lock);
2126 }
2127
2128 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2129 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2130 {
2131         int val;
2132
2133         spin_lock(&fmp->lock);
2134         fmeter_update(fmp);
2135         val = fmp->val;
2136         spin_unlock(&fmp->lock);
2137         return val;
2138 }
2139
2140 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2141
2142 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
2143 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2144 {
2145         struct cgroup_subsys_state *css;
2146         struct cpuset *cs;
2147         struct task_struct *task;
2148         int ret;
2149
2150         /* used later by cpuset_attach() */
2151         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2152         cs = css_cs(css);
2153
2154         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2155
2156         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2157         ret = -ENOSPC;
2158         if (!is_in_v2_mode() &&
2159             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2160                 goto out_unlock;
2161
2162         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2163                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
2164                 if (ret)
2165                         goto out_unlock;
2166                 ret = security_task_setscheduler(task);
2167                 if (ret)
2168                         goto out_unlock;
2169         }
2170
2171         /*
2172          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2173          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2174          */
2175         cs->attach_in_progress++;
2176         ret = 0;
2177 out_unlock:
2178         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2179         return ret;
2180 }
2181
2182 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2183 {
2184         struct cgroup_subsys_state *css;
2185
2186         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2187
2188         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2189         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2190         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2195  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2196  * allocate from cpuset_init().
2197  */
2198 static cpumask_var_t cpus_attach;
2199
2200 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2201 {
2202         /* static buf protected by cpuset_mutex */
2203         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2204         struct task_struct *task;
2205         struct task_struct *leader;
2206         struct cgroup_subsys_state *css;
2207         struct cpuset *cs;
2208         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2209
2210         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2211         cs = css_cs(css);
2212
2213         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2214
2215         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2216
2217         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2218                 if (cs != &top_cpuset)
2219                         guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2220                 else
2221                         cpumask_copy(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task));
2222                 /*
2223                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2224                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2225                  */
2226                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2227
2228                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2229                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
2230         }
2231
2232         /*
2233          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2234          * sleep and should be moved outside migration path proper.
2235          */
2236         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2237         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2238                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2239
2240                 if (mm) {
2241                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2242
2243                         /*
2244                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2245                          * here, except if this task is being moved
2246                          * automatically due to hotplug.  In that case
2247                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2248                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2249                          * migrate mm from.
2250                          */
2251                         if (is_memory_migrate(cs))
2252                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2253                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2254                         else
2255                                 mmput(mm);
2256                 }
2257         }
2258
2259         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2260
2261         cs->attach_in_progress--;
2262         if (!cs->attach_in_progress)
2263                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2264
2265         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2266 }
2267
2268 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2269
2270 typedef enum {
2271         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2272         FILE_CPULIST,
2273         FILE_MEMLIST,
2274         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2275         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2276         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2277         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2278         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2279         FILE_MEM_HARDWALL,
2280         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2281         FILE_PARTITION_ROOT,
2282         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2283         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2284         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2285         FILE_SPREAD_PAGE,
2286         FILE_SPREAD_SLAB,
2287 } cpuset_filetype_t;
2288
2289 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2290                             u64 val)
2291 {
2292         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2293         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2294         int retval = 0;
2295
2296         get_online_cpus();
2297         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2298         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2299                 retval = -ENODEV;
2300                 goto out_unlock;
2301         }
2302
2303         switch (type) {
2304         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2305                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2306                 break;
2307         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2308                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2309                 break;
2310         case FILE_MEM_HARDWALL:
2311                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2312                 break;
2313         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2314                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2315                 break;
2316         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2317                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2318                 break;
2319         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2320                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2321                 break;
2322         case FILE_SPREAD_PAGE:
2323                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2324                 break;
2325         case FILE_SPREAD_SLAB:
2326                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2327                 break;
2328         default:
2329                 retval = -EINVAL;
2330                 break;
2331         }
2332 out_unlock:
2333         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2334         put_online_cpus();
2335         return retval;
2336 }
2337
2338 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2339                             s64 val)
2340 {
2341         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2342         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2343         int retval = -ENODEV;
2344
2345         get_online_cpus();
2346         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2347         if (!is_cpuset_online(cs))
2348                 goto out_unlock;
2349
2350         switch (type) {
2351         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2352                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2353                 break;
2354         default:
2355                 retval = -EINVAL;
2356                 break;
2357         }
2358 out_unlock:
2359         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2360         put_online_cpus();
2361         return retval;
2362 }
2363
2364 /*
2365  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2366  */
2367 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2368                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2369 {
2370         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2371         struct cpuset *trialcs;
2372         int retval = -ENODEV;
2373
2374         buf = strstrip(buf);
2375
2376         /*
2377          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2378          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2379          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2380          * which can execute.
2381          *
2382          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2383          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2384          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2385          * after execution capability is restored.
2386          *
2387          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2388          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2389          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2390          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2391          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2392          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
2393          * hierarchies.
2394          */
2395         css_get(&cs->css);
2396         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2397         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2398
2399         get_online_cpus();
2400         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2401         if (!is_cpuset_online(cs))
2402                 goto out_unlock;
2403
2404         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2405         if (!trialcs) {
2406                 retval = -ENOMEM;
2407                 goto out_unlock;
2408         }
2409
2410         switch (of_cft(of)->private) {
2411         case FILE_CPULIST:
2412                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2413                 break;
2414         case FILE_MEMLIST:
2415                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2416                 break;
2417         default:
2418                 retval = -EINVAL;
2419                 break;
2420         }
2421
2422         free_cpuset(trialcs);
2423 out_unlock:
2424         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2425         put_online_cpus();
2426         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2427         css_put(&cs->css);
2428         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2429         return retval ?: nbytes;
2430 }
2431
2432 /*
2433  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2434  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2435  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2436  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2437  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2438  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2439  */
2440 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2441 {
2442         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2443         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2444         int ret = 0;
2445
2446         spin_lock_irq(&callback_lock);
2447
2448         switch (type) {
2449         case FILE_CPULIST:
2450                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2451                 break;
2452         case FILE_MEMLIST:
2453                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2454                 break;
2455         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2456                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2457                 break;
2458         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2459                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2460                 break;
2461         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2462                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2463                 break;
2464         default:
2465                 ret = -EINVAL;
2466         }
2467
2468         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2469         return ret;
2470 }
2471
2472 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2473 {
2474         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2475         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2476         switch (type) {
2477         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2478                 return is_cpu_exclusive(cs);
2479         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2480                 return is_mem_exclusive(cs);
2481         case FILE_MEM_HARDWALL:
2482                 return is_mem_hardwall(cs);
2483         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2484                 return is_sched_load_balance(cs);
2485         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2486                 return is_memory_migrate(cs);
2487         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2488                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2489         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2490                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2491         case FILE_SPREAD_PAGE:
2492                 return is_spread_page(cs);
2493         case FILE_SPREAD_SLAB:
2494                 return is_spread_slab(cs);
2495         default:
2496                 BUG();
2497         }
2498
2499         /* Unreachable but makes gcc happy */
2500         return 0;
2501 }
2502
2503 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2504 {
2505         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2506         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2507         switch (type) {
2508         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2509                 return cs->relax_domain_level;
2510         default:
2511                 BUG();
2512         }
2513
2514         /* Unreachable but makes gcc happy */
2515         return 0;
2516 }
2517
2518 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2519 {
2520         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2521
2522         switch (cs->partition_root_state) {
2523         case PRS_ENABLED:
2524                 seq_puts(seq, "root\n");
2525                 break;
2526         case PRS_DISABLED:
2527                 seq_puts(seq, "member\n");
2528                 break;
2529         case PRS_ERROR:
2530                 seq_puts(seq, "root invalid\n");
2531                 break;
2532         }
2533         return 0;
2534 }
2535
2536 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2537                                      size_t nbytes, loff_t off)
2538 {
2539         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2540         int val;
2541         int retval = -ENODEV;
2542
2543         buf = strstrip(buf);
2544
2545         /*
2546          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2547          */
2548         if (!strcmp(buf, "root"))
2549                 val = PRS_ENABLED;
2550         else if (!strcmp(buf, "member"))
2551                 val = PRS_DISABLED;
2552         else
2553                 return -EINVAL;
2554
2555         css_get(&cs->css);
2556         get_online_cpus();
2557         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2558         if (!is_cpuset_online(cs))
2559                 goto out_unlock;
2560
2561         retval = update_prstate(cs, val);
2562 out_unlock:
2563         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2564         put_online_cpus();
2565         css_put(&cs->css);
2566         return retval ?: nbytes;
2567 }
2568
2569 /*
2570  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2571  */
2572
2573 static struct cftype legacy_files[] = {
2574         {
2575                 .name = "cpus",
2576                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2577                 .write = cpuset_write_resmask,
2578                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2579                 .private = FILE_CPULIST,
2580         },
2581
2582         {
2583                 .name = "mems",
2584                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2585                 .write = cpuset_write_resmask,
2586                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2587                 .private = FILE_MEMLIST,
2588         },
2589
2590         {
2591                 .name = "effective_cpus",
2592                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2593                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2594         },
2595
2596         {
2597                 .name = "effective_mems",
2598                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2599                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2600         },
2601
2602         {
2603                 .name = "cpu_exclusive",
2604                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2605                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2606                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2607         },
2608
2609         {
2610                 .name = "mem_exclusive",
2611                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2612                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2613                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2614         },
2615
2616         {
2617                 .name = "mem_hardwall",
2618                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2619                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2620                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2621         },
2622
2623         {
2624                 .name = "sched_load_balance",
2625                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2626                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2627                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2628         },
2629
2630         {
2631                 .name = "sched_relax_domain_level",
2632                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2633                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2634                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2635         },
2636
2637         {
2638                 .name = "memory_migrate",
2639                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2640                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2641                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2642         },
2643
2644         {
2645                 .name = "memory_pressure",
2646                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2647                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2648         },
2649
2650         {
2651                 .name = "memory_spread_page",
2652                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2653                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2654                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
2655         },
2656
2657         {
2658                 .name = "memory_spread_slab",
2659                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2660                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2661                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
2662         },
2663
2664         {
2665                 .name = "memory_pressure_enabled",
2666                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
2667                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2668                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2669                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2670         },
2671
2672         { }     /* terminate */
2673 };
2674
2675 /*
2676  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
2677  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
2678  */
2679 static struct cftype dfl_files[] = {
2680         {
2681                 .name = "cpus",
2682                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2683                 .write = cpuset_write_resmask,
2684                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2685                 .private = FILE_CPULIST,
2686                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2687         },
2688
2689         {
2690                 .name = "mems",
2691                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2692                 .write = cpuset_write_resmask,
2693                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2694                 .private = FILE_MEMLIST,
2695                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2696         },
2697
2698         {
2699                 .name = "cpus.effective",
2700                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2701                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2702         },
2703
2704         {
2705                 .name = "mems.effective",
2706                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2707                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2708         },
2709
2710         {
2711                 .name = "cpus.partition",
2712                 .seq_show = sched_partition_show,
2713                 .write = sched_partition_write,
2714                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
2715                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2716         },
2717
2718         {
2719                 .name = "cpus.subpartitions",
2720                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2721                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2722                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
2723         },
2724
2725         { }     /* terminate */
2726 };
2727
2728
2729 /*
2730  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
2731  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
2732  */
2733
2734 static struct cgroup_subsys_state *
2735 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2736 {
2737         struct cpuset *cs;
2738
2739         if (!parent_css)
2740                 return &top_cpuset.css;
2741
2742         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
2743         if (!cs)
2744                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2745
2746         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
2747                 kfree(cs);
2748                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2749         }
2750
2751         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
2752         nodes_clear(cs->mems_allowed);
2753         nodes_clear(cs->effective_mems);
2754         fmeter_init(&cs->fmeter);
2755         cs->relax_domain_level = -1;
2756
2757         return &cs->css;
2758 }
2759
2760 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
2761 {
2762         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2763         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2764         struct cpuset *tmp_cs;
2765         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2766
2767         if (!parent)
2768                 return 0;
2769
2770         get_online_cpus();
2771         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2772
2773         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2774         if (is_spread_page(parent))
2775                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2776         if (is_spread_slab(parent))
2777                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2778
2779         cpuset_inc();
2780
2781         spin_lock_irq(&callback_lock);
2782         if (is_in_v2_mode()) {
2783                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2784                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2785                 cs->use_parent_ecpus = true;
2786                 parent->child_ecpus_count++;
2787         }
2788         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2789
2790         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2791                 goto out_unlock;
2792
2793         /*
2794          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2795          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2796          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2797          *
2798          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2799          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2800          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2801          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2802          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2803          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2804          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2805          */
2806         rcu_read_lock();
2807         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2808                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2809                         rcu_read_unlock();
2810                         goto out_unlock;
2811                 }
2812         }
2813         rcu_read_unlock();
2814
2815         spin_lock_irq(&callback_lock);
2816         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2817         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2818         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2819         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2820         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2821 out_unlock:
2822         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2823         put_online_cpus();
2824         return 0;
2825 }
2826
2827 /*
2828  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2829  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2830  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
2831  * in the default hierarchy where only changes in partition
2832  * will cause repartitioning.
2833  *
2834  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
2835  * turning 'sched.partition" off.
2836  */
2837
2838 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2839 {
2840         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2841
2842         get_online_cpus();
2843         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2844
2845         if (is_partition_root(cs))
2846                 update_prstate(cs, 0);
2847
2848         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2849             is_sched_load_balance(cs))
2850                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2851
2852         if (cs->use_parent_ecpus) {
2853                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2854
2855                 cs->use_parent_ecpus = false;
2856                 parent->child_ecpus_count--;
2857         }
2858
2859         cpuset_dec();
2860         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2861
2862         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2863         put_online_cpus();
2864 }
2865
2866 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2867 {
2868         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2869
2870         free_cpuset(cs);
2871 }
2872
2873 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2874 {
2875         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2876         spin_lock_irq(&callback_lock);
2877
2878         if (is_in_v2_mode()) {
2879                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2880                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2881         } else {
2882                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2883                              top_cpuset.effective_cpus);
2884                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2885         }
2886
2887         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2888         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2889 }
2890
2891 /*
2892  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2893  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2894  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2895  */
2896 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2897 {
2898         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2899                 return;
2900
2901         set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
2902         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2903 }
2904
2905 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2906         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2907         .css_online     = cpuset_css_online,
2908         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2909         .css_free       = cpuset_css_free,
2910         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2911         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2912         .attach         = cpuset_attach,
2913         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2914         .bind           = cpuset_bind,
2915         .fork           = cpuset_fork,
2916         .legacy_cftypes = legacy_files,
2917         .dfl_cftypes    = dfl_files,
2918         .early_init     = true,
2919         .threaded       = true,
2920 };
2921
2922 /**
2923  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2924  *
2925  * Description: Initialize top_cpuset
2926  **/
2927
2928 int __init cpuset_init(void)
2929 {
2930         BUG_ON(percpu_init_rwsem(&cpuset_rwsem));
2931
2932         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2933         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2934         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
2935
2936         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2937         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2938         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2939         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2940
2941         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2942         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2943         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2944
2945         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2946
2947         return 0;
2948 }
2949
2950 /*
2951  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2952  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2953  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2954  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2955  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2956  */
2957 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2958 {
2959         struct cpuset *parent;
2960
2961         /*
2962          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2963          * has online cpus, so can't be empty).
2964          */
2965         parent = parent_cs(cs);
2966         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2967                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2968                 parent = parent_cs(parent);
2969
2970         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2971                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2972                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2973                 pr_cont("\n");
2974         }
2975 }
2976
2977 static void
2978 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2979                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2980                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2981 {
2982         bool is_empty;
2983
2984         spin_lock_irq(&callback_lock);
2985         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2986         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2987         cs->mems_allowed = *new_mems;
2988         cs->effective_mems = *new_mems;
2989         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2990
2991         /*
2992          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2993          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2994          */
2995         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2996                 update_tasks_cpumask(cs);
2997         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2998                 update_tasks_nodemask(cs);
2999
3000         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3001                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3002
3003         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3004
3005         /*
3006          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3007          * This is full cgroup operation which will also call back into
3008          * cpuset. Should be done outside any lock.
3009          */
3010         if (is_empty)
3011                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3012
3013         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3014 }
3015
3016 static void
3017 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3018                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3019                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3020 {
3021         if (cpumask_empty(new_cpus))
3022                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3023         if (nodes_empty(*new_mems))
3024                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3025
3026         spin_lock_irq(&callback_lock);
3027         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3028         cs->effective_mems = *new_mems;
3029         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3030
3031         if (cpus_updated)
3032                 update_tasks_cpumask(cs);
3033         if (mems_updated)
3034                 update_tasks_nodemask(cs);
3035 }
3036
3037 static bool force_rebuild;
3038
3039 void cpuset_force_rebuild(void)
3040 {
3041         force_rebuild = true;
3042 }
3043
3044 /**
3045  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3046  * @cs: cpuset in interest
3047  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3048  *
3049  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3050  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3051  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3052  */
3053 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3054 {
3055         static cpumask_t new_cpus;
3056         static nodemask_t new_mems;
3057         bool cpus_updated;
3058         bool mems_updated;
3059         struct cpuset *parent;
3060 retry:
3061         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3062
3063         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3064
3065         /*
3066          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3067          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3068          */
3069         if (cs->attach_in_progress) {
3070                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3071                 goto retry;
3072         }
3073
3074         parent =  parent_cs(cs);
3075         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3076         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3077
3078         if (cs->nr_subparts_cpus)
3079                 /*
3080                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3081                  * do not show up in effective_cpus.
3082                  */
3083                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3084
3085         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3086                 goto update_tasks;
3087
3088         /*
3089          * In the unlikely event that a partition root has empty
3090          * effective_cpus or its parent becomes erroneous, we have to
3091          * transition it to the erroneous state.
3092          */
3093         if (is_partition_root(cs) && (cpumask_empty(&new_cpus) ||
3094            (parent->partition_root_state == PRS_ERROR))) {
3095                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3096                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3097                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3098                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3099                 }
3100
3101                 /*
3102                  * If the effective_cpus is empty because the child
3103                  * partitions take away all the CPUs, we can keep
3104                  * the current partition and let the child partitions
3105                  * fight for available CPUs.
3106                  */
3107                 if ((parent->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3108                      cpumask_empty(&new_cpus)) {
3109                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
3110                                                        NULL, tmp);
3111                         cs->partition_root_state = PRS_ERROR;
3112                 }
3113                 cpuset_force_rebuild();
3114         }
3115
3116         /*
3117          * On the other hand, an erroneous partition root may be transitioned
3118          * back to a regular one or a partition root with no CPU allocated
3119          * from the parent may change to erroneous.
3120          */
3121         if (is_partition_root(parent) &&
3122            ((cs->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3123             !cpumask_intersects(&new_cpus, parent->subparts_cpus)) &&
3124              update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp))
3125                 cpuset_force_rebuild();
3126
3127 update_tasks:
3128         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3129         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3130
3131         if (is_in_v2_mode())
3132                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3133                                      cpus_updated, mems_updated);
3134         else
3135                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3136                                             cpus_updated, mems_updated);
3137
3138         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3139 }
3140
3141 /**
3142  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3143  *
3144  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3145  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3146  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3147  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3148  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3149  *
3150  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3151  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3152  * all descendants.
3153  *
3154  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3155  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3156  */
3157 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3158 {
3159         static cpumask_t new_cpus;
3160         static nodemask_t new_mems;
3161         bool cpus_updated, mems_updated;
3162         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3163         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3164
3165         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3166                 ptmp = &tmp;
3167
3168         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3169
3170         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3171         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3172         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3173
3174         /*
3175          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3176          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3177          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3178          */
3179         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3180         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3181
3182         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3183         if (cpus_updated) {
3184                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3185                 if (!on_dfl)
3186                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3187                 /*
3188                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3189                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3190                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3191                  * fight for the CPUs again.
3192                  */
3193                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3194                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3195                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3196                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3197                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3198                         } else {
3199                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3200                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3201                         }
3202                 }
3203                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3204                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3205                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3206         }
3207
3208         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3209         if (mems_updated) {
3210                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3211                 if (!on_dfl)
3212                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3213                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3214                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3215                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3216         }
3217
3218         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3219
3220         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3221         if (cpus_updated || mems_updated) {
3222                 struct cpuset *cs;
3223                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3224
3225                 rcu_read_lock();
3226                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3227                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3228                                 continue;
3229                         rcu_read_unlock();
3230
3231                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3232
3233                         rcu_read_lock();
3234                         css_put(&cs->css);
3235                 }
3236                 rcu_read_unlock();
3237         }
3238
3239         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3240         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3241                 force_rebuild = false;
3242                 rebuild_sched_domains();
3243         }
3244
3245         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3246 }
3247
3248 void cpuset_update_active_cpus(void)
3249 {
3250         /*
3251          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3252          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3253          * to a work item to avoid reverse locking order.
3254          */
3255         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3256 }
3257
3258 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3259 {
3260         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3261 }
3262
3263 /*
3264  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3265  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3266  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3267  */
3268 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3269                                 unsigned long action, void *arg)
3270 {
3271         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3272         return NOTIFY_OK;
3273 }
3274
3275 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3276         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3277         .priority = 10,         /* ??! */
3278 };
3279
3280 /**
3281  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3282  *
3283  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3284  */
3285 void __init cpuset_init_smp(void)
3286 {
3287         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
3288         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
3289         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3290
3291         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3292         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3293
3294         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3295
3296         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3297         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3298 }
3299
3300 /**
3301  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3302  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3303  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3304  *
3305  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3306  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3307  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3308  * tasks cpuset.
3309  **/
3310
3311 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3312 {
3313         unsigned long flags;
3314
3315         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3316         guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3317         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3318 }
3319
3320 /**
3321  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3322  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3323  *
3324  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3325  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3326  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3327  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3328  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3329  * _every_ other avenue has been traveled.
3330  *
3331  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3332  **/
3333
3334 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3335 {
3336         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3337         const struct cpumask *cs_mask;
3338         bool changed = false;
3339
3340         rcu_read_lock();
3341         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3342         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3343                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3344                 changed = true;
3345         }
3346         rcu_read_unlock();
3347
3348         /*
3349          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3350          *
3351          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3352          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3353          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3354          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3355          * which takes task_rq_lock().
3356          *
3357          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3358          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3359          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3360          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3361          *
3362          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3363          * if required.
3364          */
3365         return changed;
3366 }
3367
3368 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3369 {
3370         nodes_setall(current->mems_allowed);
3371 }
3372
3373 /**
3374  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3375  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3376  *
3377  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3378  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3379  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3380  * tasks cpuset.
3381  **/
3382
3383 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3384 {
3385         nodemask_t mask;
3386         unsigned long flags;
3387
3388         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3389         rcu_read_lock();
3390         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3391         rcu_read_unlock();
3392         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3393
3394         return mask;
3395 }
3396
3397 /**
3398  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3399  * @nodemask: the nodemask to be checked
3400  *
3401  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3402  */
3403 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3404 {
3405         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3406 }
3407
3408 /*
3409  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3410  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3411  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3412  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3413  */
3414 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3415 {
3416         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3417                 cs = parent_cs(cs);
3418         return cs;
3419 }
3420
3421 /**
3422  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3423  * @node: is this an allowed node?
3424  * @gfp_mask: memory allocation flags
3425  *
3426  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3427  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3428  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3429  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3430  * Otherwise, no.
3431  *
3432  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3433  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3434  * unless the task has been OOM killed.
3435  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3436  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3437  *
3438  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3439  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3440  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3441  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3442  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3443  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3444  *
3445  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3446  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3447  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3448  * in interrupt, of course).
3449  *
3450  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3451  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3452  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3453  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3454  * affect that:
3455  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3456  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3457  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3458  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3459  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3460  */
3461 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3462 {
3463         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3464         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
3465         unsigned long flags;
3466
3467         if (in_interrupt())
3468                 return true;
3469         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3470                 return true;
3471         /*
3472          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3473          * been OOM killed to get memory anywhere.
3474          */
3475         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3476                 return true;
3477         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3478                 return false;
3479
3480         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3481                 return true;
3482
3483         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3484         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3485
3486         rcu_read_lock();
3487         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3488         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3489         rcu_read_unlock();
3490
3491         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3492         return allowed;
3493 }
3494
3495 /**
3496  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3497  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3498  *
3499  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3500  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3501  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3502  * to determine on which node to start looking, as it will for
3503  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3504  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3505  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3506  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3507  *
3508  * We don't have to worry about the returned node being offline
3509  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3510  *
3511  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3512  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3513  * should not be possible for the following code to return an
3514  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3515  * is not returning the node where the allocation must be, only
3516  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3517  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3518  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3519  * See kmem_cache_alloc_node().
3520  */
3521
3522 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3523 {
3524         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3525 }
3526
3527 int cpuset_mem_spread_node(void)
3528 {
3529         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3530                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3531                         node_random(&current->mems_allowed);
3532
3533         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3534 }
3535
3536 int cpuset_slab_spread_node(void)
3537 {
3538         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3539                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3540                         node_random(&current->mems_allowed);
3541
3542         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3543 }
3544
3545 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3546
3547 /**
3548  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3549  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3550  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3551  *
3552  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3553  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3554  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3555  * to the other.
3556  **/
3557
3558 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3559                                    const struct task_struct *tsk2)
3560 {
3561         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3562 }
3563
3564 /**
3565  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3566  *
3567  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3568  * mems_allowed to the kernel log.
3569  */
3570 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3571 {
3572         struct cgroup *cgrp;
3573
3574         rcu_read_lock();
3575
3576         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3577         pr_cont(",cpuset=");
3578         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3579         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3580                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3581
3582         rcu_read_unlock();
3583 }
3584
3585 /*
3586  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3587  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3588  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3589  */
3590
3591 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3592
3593 /**
3594  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3595  *
3596  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3597  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3598  *
3599  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3600  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3601  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3602  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3603  * or writing dirty pages.
3604  *
3605  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3606  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3607  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3608  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
3609  **/
3610
3611 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
3612 {
3613         rcu_read_lock();
3614         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
3615         rcu_read_unlock();
3616 }
3617
3618 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
3619 /*
3620  * proc_cpuset_show()
3621  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
3622  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
3623  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
3624  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
3625  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
3626  *    anyway.
3627  */
3628 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
3629                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
3630 {
3631         char *buf;
3632         struct cgroup_subsys_state *css;
3633         int retval;
3634
3635         retval = -ENOMEM;
3636         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3637         if (!buf)
3638                 goto out;
3639
3640         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
3641         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
3642                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
3643         css_put(css);
3644         if (retval >= PATH_MAX)
3645                 retval = -ENAMETOOLONG;
3646         if (retval < 0)
3647                 goto out_free;
3648         seq_puts(m, buf);
3649         seq_putc(m, '\n');
3650         retval = 0;
3651 out_free:
3652         kfree(buf);
3653 out:
3654         return retval;
3655 }
3656 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
3657
3658 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
3659 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
3660 {
3661         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
3662                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3663         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
3664                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3665 }