tipc: fix bug in link failover handling
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <linux/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62 #include <linux/wait.h>
63
64 struct static_key cpusets_enabled_key __read_mostly = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
65
66 /* See "Frequency meter" comments, below. */
67
68 struct fmeter {
69         int cnt;                /* unprocessed events count */
70         int val;                /* most recent output value */
71         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
72         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
73 };
74
75 struct cpuset {
76         struct cgroup_subsys_state css;
77
78         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
79
80         /*
81          * On default hierarchy:
82          *
83          * The user-configured masks can only be changed by writing to
84          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
85          * parent masks.
86          *
87          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
88          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
89          * changed or hotplug happens.
90          *
91          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
92          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
93          *
94          *
95          * On legacy hierachy:
96          *
97          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
98          */
99
100         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
101         cpumask_var_t cpus_allowed;
102         nodemask_t mems_allowed;
103
104         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
105         cpumask_var_t effective_cpus;
106         nodemask_t effective_mems;
107
108         /*
109          * This is old Memory Nodes tasks took on.
110          *
111          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
112          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
113          *   task is moved into it.
114          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
115          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
116          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
117          */
118         nodemask_t old_mems_allowed;
119
120         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
121
122         /*
123          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
124          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
125          */
126         int attach_in_progress;
127
128         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
129         int pn;
130
131         /* for custom sched domain */
132         int relax_domain_level;
133 };
134
135 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
136 {
137         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
138 }
139
140 /* Retrieve the cpuset for a task */
141 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
142 {
143         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
144 }
145
146 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
147 {
148         return css_cs(cs->css.parent);
149 }
150
151 #ifdef CONFIG_NUMA
152 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
153 {
154         return task->mempolicy;
155 }
156 #else
157 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
158 {
159         return false;
160 }
161 #endif
162
163
164 /* bits in struct cpuset flags field */
165 typedef enum {
166         CS_ONLINE,
167         CS_CPU_EXCLUSIVE,
168         CS_MEM_EXCLUSIVE,
169         CS_MEM_HARDWALL,
170         CS_MEMORY_MIGRATE,
171         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
172         CS_SPREAD_PAGE,
173         CS_SPREAD_SLAB,
174 } cpuset_flagbits_t;
175
176 /* convenient tests for these bits */
177 static inline bool is_cpuset_online(const struct cpuset *cs)
178 {
179         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
180 }
181
182 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
183 {
184         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
185 }
186
187 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
188 {
189         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
190 }
191
192 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
193 {
194         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
195 }
196
197 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
198 {
199         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
200 }
201
202 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
203 {
204         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
205 }
206
207 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
208 {
209         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
210 }
211
212 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
213 {
214         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
215 }
216
217 static struct cpuset top_cpuset = {
218         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
219                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
220 };
221
222 /**
223  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
224  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
225  * @pos_css: used for iteration
226  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
227  *
228  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
229  * with RCU read locked.
230  */
231 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
232         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
233                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
234
235 /**
236  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
237  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
238  * @pos_css: used for iteration
239  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
240  *
241  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
242  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
243  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
244  * iteration and the first node to be visited.
245  */
246 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
247         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
248                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
249
250 /*
251  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
252  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
253  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
254  * comment.
255  *
256  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
257  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
258  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
259  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
260  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
261  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
262  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
263  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
264  * everyone else.
265  *
266  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
267  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
268  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
269  * __alloc_pages().
270  *
271  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
272  * access to cpusets.
273  *
274  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
275  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
276  * them.
277  *
278  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
279  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
280  * cpumasks and nodemasks.
281  *
282  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
283  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
284  */
285
286 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
287 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
288
289 /*
290  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
291  */
292 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
293 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
294
295 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
296
297 /*
298  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
299  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
300  * silently switch it to mount "cgroup" instead
301  */
302 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
303                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
304 {
305         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
306         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
307         if (cgroup_fs) {
308                 char mountopts[] =
309                         "cpuset,noprefix,"
310                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
311                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
312                                            unused_dev_name, mountopts);
313                 put_filesystem(cgroup_fs);
314         }
315         return ret;
316 }
317
318 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
319         .name = "cpuset",
320         .mount = cpuset_mount,
321 };
322
323 /*
324  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
325  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
326  * until we find one that does have some online cpus.  The top
327  * cpuset always has some cpus online.
328  *
329  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
330  * of cpu_online_mask.
331  *
332  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
333  */
334 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
335 {
336         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask))
337                 cs = parent_cs(cs);
338         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
339 }
340
341 /*
342  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
343  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
344  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
345  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
346  *
347  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
348  * of node_states[N_MEMORY].
349  *
350  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
351  */
352 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
353 {
354         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
355                 cs = parent_cs(cs);
356         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
357 }
358
359 /*
360  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
361  *
362  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
363  */
364 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
365                                         struct task_struct *tsk)
366 {
367         if (is_spread_page(cs))
368                 task_set_spread_page(tsk);
369         else
370                 task_clear_spread_page(tsk);
371
372         if (is_spread_slab(cs))
373                 task_set_spread_slab(tsk);
374         else
375                 task_clear_spread_slab(tsk);
376 }
377
378 /*
379  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
380  *
381  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
382  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
383  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
384  */
385
386 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
387 {
388         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
389                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
390                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
391                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
392 }
393
394 /**
395  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
396  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
397  */
398 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
399 {
400         struct cpuset *trial;
401
402         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
403         if (!trial)
404                 return NULL;
405
406         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
407                 goto free_cs;
408         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
409                 goto free_cpus;
410
411         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
412         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
413         return trial;
414
415 free_cpus:
416         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
417 free_cs:
418         kfree(trial);
419         return NULL;
420 }
421
422 /**
423  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
424  * @trial: the trial cpuset to be freed
425  */
426 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
427 {
428         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
429         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
430         kfree(trial);
431 }
432
433 /*
434  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
435  *                     follows the structural rules for cpusets.
436  *
437  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
438  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
439  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
440  * cpuset_mutex held.
441  *
442  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
443  * such as list traversal that depend on the actual address of the
444  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
445  *
446  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
447  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
448  * or flags changed to new, trial values.
449  *
450  * Return 0 if valid, -errno if not.
451  */
452
453 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
454 {
455         struct cgroup_subsys_state *css;
456         struct cpuset *c, *par;
457         int ret;
458
459         rcu_read_lock();
460
461         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
462         ret = -EBUSY;
463         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
464                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
465                         goto out;
466
467         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
468         ret = 0;
469         if (cur == &top_cpuset)
470                 goto out;
471
472         par = parent_cs(cur);
473
474         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
475         ret = -EACCES;
476         if (!cgroup_on_dfl(cur->css.cgroup) && !is_cpuset_subset(trial, par))
477                 goto out;
478
479         /*
480          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
481          * overlap
482          */
483         ret = -EINVAL;
484         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
485                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
486                     c != cur &&
487                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
488                         goto out;
489                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
490                     c != cur &&
491                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
492                         goto out;
493         }
494
495         /*
496          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
497          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
498          */
499         ret = -ENOSPC;
500         if ((cgroup_has_tasks(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
501                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
502                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
503                         goto out;
504                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
505                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
506                         goto out;
507         }
508
509         /*
510          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
511          * tasks.
512          */
513         ret = -EBUSY;
514         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
515             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
516                                        trial->cpus_allowed))
517                 goto out;
518
519         ret = 0;
520 out:
521         rcu_read_unlock();
522         return ret;
523 }
524
525 #ifdef CONFIG_SMP
526 /*
527  * Helper routine for generate_sched_domains().
528  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
529  */
530 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
531 {
532         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
533 }
534
535 static void
536 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
537 {
538         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
539                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
540         return;
541 }
542
543 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
544                                     struct cpuset *root_cs)
545 {
546         struct cpuset *cp;
547         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
548
549         rcu_read_lock();
550         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
551                 if (cp == root_cs)
552                         continue;
553
554                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
555                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
556                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
557                         continue;
558                 }
559
560                 if (is_sched_load_balance(cp))
561                         update_domain_attr(dattr, cp);
562         }
563         rcu_read_unlock();
564 }
565
566 /*
567  * generate_sched_domains()
568  *
569  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
570  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
571  * union is a subset of that set.
572  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
573  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
574  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
575  * partition.
576  *
577  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
578  * for a background explanation of this.
579  *
580  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
581  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
582  * domains when operating in the severe memory shortage situations
583  * that could cause allocation failures below.
584  *
585  * Must be called with cpuset_mutex held.
586  *
587  * The three key local variables below are:
588  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
589  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
590  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
591  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
592  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
593  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
594  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
595  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
596  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
597  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
598  *         is a subset of one of these domains, while there are as
599  *         many such domains as possible, each as small as possible.
600  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
601  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
602  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
603  *         value to determine what partition elements (sched domains)
604  *         were changed (added or removed.)
605  *
606  * Finding the best partition (set of domains):
607  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
608  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
609  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
610  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
611  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
612  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
613  *      any such pairs.
614  *
615  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
616  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
617  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
618  *      partition_sched_domains().
619  */
620 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
621                         struct sched_domain_attr **attributes)
622 {
623         struct cpuset *cp;      /* scans q */
624         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
625         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
626         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
627         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
628         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
629         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
630         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
631         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
632
633         doms = NULL;
634         dattr = NULL;
635         csa = NULL;
636
637         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
638         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
639                 ndoms = 1;
640                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
641                 if (!doms)
642                         goto done;
643
644                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
645                 if (dattr) {
646                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
647                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
648                 }
649                 cpumask_copy(doms[0], top_cpuset.effective_cpus);
650
651                 goto done;
652         }
653
654         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
655         if (!csa)
656                 goto done;
657         csn = 0;
658
659         rcu_read_lock();
660         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
661                 if (cp == &top_cpuset)
662                         continue;
663                 /*
664                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
665                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
666                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
667                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
668                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
669                  * the corresponding sched domain.
670                  */
671                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
672                     !is_sched_load_balance(cp))
673                         continue;
674
675                 if (is_sched_load_balance(cp))
676                         csa[csn++] = cp;
677
678                 /* skip @cp's subtree */
679                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
680         }
681         rcu_read_unlock();
682
683         for (i = 0; i < csn; i++)
684                 csa[i]->pn = i;
685         ndoms = csn;
686
687 restart:
688         /* Find the best partition (set of sched domains) */
689         for (i = 0; i < csn; i++) {
690                 struct cpuset *a = csa[i];
691                 int apn = a->pn;
692
693                 for (j = 0; j < csn; j++) {
694                         struct cpuset *b = csa[j];
695                         int bpn = b->pn;
696
697                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
698                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
699                                         struct cpuset *c = csa[k];
700
701                                         if (c->pn == bpn)
702                                                 c->pn = apn;
703                                 }
704                                 ndoms--;        /* one less element */
705                                 goto restart;
706                         }
707                 }
708         }
709
710         /*
711          * Now we know how many domains to create.
712          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
713          */
714         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
715         if (!doms)
716                 goto done;
717
718         /*
719          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
720          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
721          */
722         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
723
724         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
725                 struct cpuset *a = csa[i];
726                 struct cpumask *dp;
727                 int apn = a->pn;
728
729                 if (apn < 0) {
730                         /* Skip completed partitions */
731                         continue;
732                 }
733
734                 dp = doms[nslot];
735
736                 if (nslot == ndoms) {
737                         static int warnings = 10;
738                         if (warnings) {
739                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
740                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
741                                 warnings--;
742                         }
743                         continue;
744                 }
745
746                 cpumask_clear(dp);
747                 if (dattr)
748                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
749                 for (j = i; j < csn; j++) {
750                         struct cpuset *b = csa[j];
751
752                         if (apn == b->pn) {
753                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
754                                 if (dattr)
755                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
756
757                                 /* Done with this partition */
758                                 b->pn = -1;
759                         }
760                 }
761                 nslot++;
762         }
763         BUG_ON(nslot != ndoms);
764
765 done:
766         kfree(csa);
767
768         /*
769          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
770          * See comments in partition_sched_domains().
771          */
772         if (doms == NULL)
773                 ndoms = 1;
774
775         *domains    = doms;
776         *attributes = dattr;
777         return ndoms;
778 }
779
780 /*
781  * Rebuild scheduler domains.
782  *
783  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
784  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
785  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
786  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
787  * scheduler's dynamic sched domains.
788  *
789  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
790  */
791 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
792 {
793         struct sched_domain_attr *attr;
794         cpumask_var_t *doms;
795         int ndoms;
796
797         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
798         get_online_cpus();
799
800         /*
801          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
802          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
803          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
804          */
805         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
806                 goto out;
807
808         /* Generate domain masks and attrs */
809         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
810
811         /* Have scheduler rebuild the domains */
812         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
813 out:
814         put_online_cpus();
815 }
816 #else /* !CONFIG_SMP */
817 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
818 {
819 }
820 #endif /* CONFIG_SMP */
821
822 void rebuild_sched_domains(void)
823 {
824         mutex_lock(&cpuset_mutex);
825         rebuild_sched_domains_locked();
826         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
827 }
828
829 /**
830  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
831  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
832  *
833  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
834  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
835  * cpuset membership stays stable.
836  */
837 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
838 {
839         struct css_task_iter it;
840         struct task_struct *task;
841
842         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
843         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
844                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
845         css_task_iter_end(&it);
846 }
847
848 /*
849  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
850  * @cs: the cpuset to consider
851  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
852  *
853  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
854  * and all its descendants need to be updated.
855  *
856  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
857  *
858  * Called with cpuset_mutex held
859  */
860 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
861 {
862         struct cpuset *cp;
863         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
864         bool need_rebuild_sched_domains = false;
865
866         rcu_read_lock();
867         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
868                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
869
870                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
871
872                 /*
873                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
874                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
875                  */
876                 if (cpumask_empty(new_cpus))
877                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
878
879                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
880                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
881                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
882                         continue;
883                 }
884
885                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
886                         continue;
887                 rcu_read_unlock();
888
889                 spin_lock_irq(&callback_lock);
890                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
891                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
892
893                 WARN_ON(!cgroup_on_dfl(cp->css.cgroup) &&
894                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
895
896                 update_tasks_cpumask(cp);
897
898                 /*
899                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
900                  * we need to rebuild sched domains.
901                  */
902                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
903                     is_sched_load_balance(cp))
904                         need_rebuild_sched_domains = true;
905
906                 rcu_read_lock();
907                 css_put(&cp->css);
908         }
909         rcu_read_unlock();
910
911         if (need_rebuild_sched_domains)
912                 rebuild_sched_domains_locked();
913 }
914
915 /**
916  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
917  * @cs: the cpuset to consider
918  * @trialcs: trial cpuset
919  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
920  */
921 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
922                           const char *buf)
923 {
924         int retval;
925
926         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
927         if (cs == &top_cpuset)
928                 return -EACCES;
929
930         /*
931          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
932          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
933          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
934          * with tasks have cpus.
935          */
936         if (!*buf) {
937                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
938         } else {
939                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
940                 if (retval < 0)
941                         return retval;
942
943                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
944                                     top_cpuset.cpus_allowed))
945                         return -EINVAL;
946         }
947
948         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
949         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
950                 return 0;
951
952         retval = validate_change(cs, trialcs);
953         if (retval < 0)
954                 return retval;
955
956         spin_lock_irq(&callback_lock);
957         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
958         spin_unlock_irq(&callback_lock);
959
960         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
961         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
962         return 0;
963 }
964
965 /*
966  * cpuset_migrate_mm
967  *
968  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
969  *
970  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
971  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
972  *
973  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
974  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
975  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
976  *    migrating memory region.
977  */
978
979 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
980                                                         const nodemask_t *to)
981 {
982         struct task_struct *tsk = current;
983
984         tsk->mems_allowed = *to;
985
986         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
987
988         rcu_read_lock();
989         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &tsk->mems_allowed);
990         rcu_read_unlock();
991 }
992
993 /*
994  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
995  * @tsk: the task to change
996  * @newmems: new nodes that the task will be set
997  *
998  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
999  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1000  * disallowed ones.
1001  */
1002 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1003                                         nodemask_t *newmems)
1004 {
1005         bool need_loop;
1006
1007         /*
1008          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1009          * been OOM killed to get memory anywhere.
1010          */
1011         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1012                 return;
1013         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1014                 return;
1015
1016         task_lock(tsk);
1017         /*
1018          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1019          * read_mems_allowed_begin().  If at least one node remains unchanged and
1020          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1021          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1022          */
1023         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1024                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1025
1026         if (need_loop) {
1027                 local_irq_disable();
1028                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1029         }
1030
1031         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1032         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1033
1034         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1035         tsk->mems_allowed = *newmems;
1036
1037         if (need_loop) {
1038                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1039                 local_irq_enable();
1040         }
1041
1042         task_unlock(tsk);
1043 }
1044
1045 static void *cpuset_being_rebound;
1046
1047 /**
1048  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1049  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1050  *
1051  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1052  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1053  * cpuset membership stays stable.
1054  */
1055 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1056 {
1057         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1058         struct css_task_iter it;
1059         struct task_struct *task;
1060
1061         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1062
1063         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1064
1065         /*
1066          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1067          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1068          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1069          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1070          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1071          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1072          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1073          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1074          */
1075         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1076         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1077                 struct mm_struct *mm;
1078                 bool migrate;
1079
1080                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1081
1082                 mm = get_task_mm(task);
1083                 if (!mm)
1084                         continue;
1085
1086                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1087
1088                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1089                 if (migrate)
1090                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1091                 mmput(mm);
1092         }
1093         css_task_iter_end(&it);
1094
1095         /*
1096          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1097          * cs->old_mems_allowed.
1098          */
1099         cs->old_mems_allowed = newmems;
1100
1101         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1102         cpuset_being_rebound = NULL;
1103 }
1104
1105 /*
1106  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1107  * @cs: the cpuset to consider
1108  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1109  *
1110  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1111  * and all its descendants need to be updated.
1112  *
1113  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1114  *
1115  * Called with cpuset_mutex held
1116  */
1117 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1118 {
1119         struct cpuset *cp;
1120         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1121
1122         rcu_read_lock();
1123         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1124                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1125
1126                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1127
1128                 /*
1129                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1130                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1131                  */
1132                 if (nodes_empty(*new_mems))
1133                         *new_mems = parent->effective_mems;
1134
1135                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1136                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1137                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1138                         continue;
1139                 }
1140
1141                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1142                         continue;
1143                 rcu_read_unlock();
1144
1145                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1146                 cp->effective_mems = *new_mems;
1147                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1148
1149                 WARN_ON(!cgroup_on_dfl(cp->css.cgroup) &&
1150                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1151
1152                 update_tasks_nodemask(cp);
1153
1154                 rcu_read_lock();
1155                 css_put(&cp->css);
1156         }
1157         rcu_read_unlock();
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1162  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1163  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1164  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1165  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1166  * migrate the tasks pages to the new memory.
1167  *
1168  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1169  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1170  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1171  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1172  */
1173 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1174                            const char *buf)
1175 {
1176         int retval;
1177
1178         /*
1179          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1180          * it's read-only
1181          */
1182         if (cs == &top_cpuset) {
1183                 retval = -EACCES;
1184                 goto done;
1185         }
1186
1187         /*
1188          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1189          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1190          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1191          * with tasks have memory.
1192          */
1193         if (!*buf) {
1194                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1195         } else {
1196                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1197                 if (retval < 0)
1198                         goto done;
1199
1200                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1201                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1202                         retval = -EINVAL;
1203                         goto done;
1204                 }
1205         }
1206
1207         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1208                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1209                 goto done;
1210         }
1211         retval = validate_change(cs, trialcs);
1212         if (retval < 0)
1213                 goto done;
1214
1215         spin_lock_irq(&callback_lock);
1216         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1217         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1218
1219         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1220         update_nodemasks_hier(cs, &cs->mems_allowed);
1221 done:
1222         return retval;
1223 }
1224
1225 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1226 {
1227         int ret;
1228
1229         rcu_read_lock();
1230         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1231         rcu_read_unlock();
1232
1233         return ret;
1234 }
1235
1236 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1237 {
1238 #ifdef CONFIG_SMP
1239         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1240                 return -EINVAL;
1241 #endif
1242
1243         if (val != cs->relax_domain_level) {
1244                 cs->relax_domain_level = val;
1245                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1246                     is_sched_load_balance(cs))
1247                         rebuild_sched_domains_locked();
1248         }
1249
1250         return 0;
1251 }
1252
1253 /**
1254  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1255  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1256  *
1257  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1258  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1259  * stable.
1260  */
1261 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1262 {
1263         struct css_task_iter it;
1264         struct task_struct *task;
1265
1266         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1267         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1268                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1269         css_task_iter_end(&it);
1270 }
1271
1272 /*
1273  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1274  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1275  * cs:          the cpuset to update
1276  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1277  *
1278  * Call with cpuset_mutex held.
1279  */
1280
1281 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1282                        int turning_on)
1283 {
1284         struct cpuset *trialcs;
1285         int balance_flag_changed;
1286         int spread_flag_changed;
1287         int err;
1288
1289         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1290         if (!trialcs)
1291                 return -ENOMEM;
1292
1293         if (turning_on)
1294                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1295         else
1296                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1297
1298         err = validate_change(cs, trialcs);
1299         if (err < 0)
1300                 goto out;
1301
1302         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1303                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1304
1305         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1306                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1307
1308         spin_lock_irq(&callback_lock);
1309         cs->flags = trialcs->flags;
1310         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1311
1312         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1313                 rebuild_sched_domains_locked();
1314
1315         if (spread_flag_changed)
1316                 update_tasks_flags(cs);
1317 out:
1318         free_trial_cpuset(trialcs);
1319         return err;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1324  *
1325  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1326  * event frequency meter.  There are four routines:
1327  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1328  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1329  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1330  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1331  *
1332  * A common data structure is passed to each of these routines,
1333  * which is used to keep track of the state required to manage the
1334  * frequency meter and its digital filter.
1335  *
1336  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1337  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1338  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1339  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1340  *
1341  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1342  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1343  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1344  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1345  *
1346  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1347  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1348  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1349  * will be stable.
1350  *
1351  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1352  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1353  *
1354  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1355  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1356  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1357  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1358  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1359  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1360  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1361  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1362  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1363  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1364  * each event.
1365  */
1366
1367 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1368 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1369 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1370 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1371
1372 /* Initialize a frequency meter */
1373 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1374 {
1375         fmp->cnt = 0;
1376         fmp->val = 0;
1377         fmp->time = 0;
1378         spin_lock_init(&fmp->lock);
1379 }
1380
1381 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1382 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1383 {
1384         time_t now = get_seconds();
1385         time_t ticks = now - fmp->time;
1386
1387         if (ticks == 0)
1388                 return;
1389
1390         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1391         while (ticks-- > 0)
1392                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1393         fmp->time = now;
1394
1395         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1396         fmp->cnt = 0;
1397 }
1398
1399 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1400 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1401 {
1402         spin_lock(&fmp->lock);
1403         fmeter_update(fmp);
1404         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1405         spin_unlock(&fmp->lock);
1406 }
1407
1408 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1409 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1410 {
1411         int val;
1412
1413         spin_lock(&fmp->lock);
1414         fmeter_update(fmp);
1415         val = fmp->val;
1416         spin_unlock(&fmp->lock);
1417         return val;
1418 }
1419
1420 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1421
1422 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1423 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1424                              struct cgroup_taskset *tset)
1425 {
1426         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1427         struct task_struct *task;
1428         int ret;
1429
1430         /* used later by cpuset_attach() */
1431         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset));
1432
1433         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1434
1435         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1436         ret = -ENOSPC;
1437         if (!cgroup_on_dfl(css->cgroup) &&
1438             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1439                 goto out_unlock;
1440
1441         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
1442                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1443                 if (ret)
1444                         goto out_unlock;
1445                 ret = security_task_setscheduler(task);
1446                 if (ret)
1447                         goto out_unlock;
1448         }
1449
1450         /*
1451          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1452          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1453          */
1454         cs->attach_in_progress++;
1455         ret = 0;
1456 out_unlock:
1457         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1462                                  struct cgroup_taskset *tset)
1463 {
1464         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1465         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1466         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1471  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1472  * allocate from cpuset_init().
1473  */
1474 static cpumask_var_t cpus_attach;
1475
1476 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1477                           struct cgroup_taskset *tset)
1478 {
1479         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1480         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1481         struct mm_struct *mm;
1482         struct task_struct *task;
1483         struct task_struct *leader = cgroup_taskset_first(tset);
1484         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1485         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1486
1487         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1488
1489         /* prepare for attach */
1490         if (cs == &top_cpuset)
1491                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1492         else
1493                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1494
1495         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1496
1497         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
1498                 /*
1499                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1500                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1501                  */
1502                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1503
1504                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1505                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1506         }
1507
1508         /*
1509          * Change mm, possibly for multiple threads in a threadgroup. This is
1510          * expensive and may sleep.
1511          */
1512         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1513         mm = get_task_mm(leader);
1514         if (mm) {
1515                 mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1516
1517                 /*
1518                  * old_mems_allowed is the same with mems_allowed here, except
1519                  * if this task is being moved automatically due to hotplug.
1520                  * In that case @mems_allowed has been updated and is empty,
1521                  * so @old_mems_allowed is the right nodesets that we migrate
1522                  * mm from.
1523                  */
1524                 if (is_memory_migrate(cs)) {
1525                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1526                                           &cpuset_attach_nodemask_to);
1527                 }
1528                 mmput(mm);
1529         }
1530
1531         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1532
1533         cs->attach_in_progress--;
1534         if (!cs->attach_in_progress)
1535                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1536
1537         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1538 }
1539
1540 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1541
1542 typedef enum {
1543         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1544         FILE_CPULIST,
1545         FILE_MEMLIST,
1546         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1547         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1548         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1549         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1550         FILE_MEM_HARDWALL,
1551         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1552         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1553         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1554         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1555         FILE_SPREAD_PAGE,
1556         FILE_SPREAD_SLAB,
1557 } cpuset_filetype_t;
1558
1559 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1560                             u64 val)
1561 {
1562         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1563         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1564         int retval = 0;
1565
1566         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1567         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1568                 retval = -ENODEV;
1569                 goto out_unlock;
1570         }
1571
1572         switch (type) {
1573         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1574                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1575                 break;
1576         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1577                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1578                 break;
1579         case FILE_MEM_HARDWALL:
1580                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1581                 break;
1582         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1583                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1584                 break;
1585         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1586                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1587                 break;
1588         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1589                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1590                 break;
1591         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1592                 retval = -EACCES;
1593                 break;
1594         case FILE_SPREAD_PAGE:
1595                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1596                 break;
1597         case FILE_SPREAD_SLAB:
1598                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1599                 break;
1600         default:
1601                 retval = -EINVAL;
1602                 break;
1603         }
1604 out_unlock:
1605         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1606         return retval;
1607 }
1608
1609 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1610                             s64 val)
1611 {
1612         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1613         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1614         int retval = -ENODEV;
1615
1616         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1617         if (!is_cpuset_online(cs))
1618                 goto out_unlock;
1619
1620         switch (type) {
1621         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1622                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1623                 break;
1624         default:
1625                 retval = -EINVAL;
1626                 break;
1627         }
1628 out_unlock:
1629         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1630         return retval;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1635  */
1636 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1637                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1638 {
1639         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1640         struct cpuset *trialcs;
1641         int retval = -ENODEV;
1642
1643         buf = strstrip(buf);
1644
1645         /*
1646          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1647          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1648          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1649          * which can execute.
1650          *
1651          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1652          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1653          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1654          * after execution capability is restored.
1655          *
1656          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1657          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1658          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1659          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1660          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1661          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1662          * hierarchies.
1663          */
1664         css_get(&cs->css);
1665         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1666         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1667
1668         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1669         if (!is_cpuset_online(cs))
1670                 goto out_unlock;
1671
1672         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1673         if (!trialcs) {
1674                 retval = -ENOMEM;
1675                 goto out_unlock;
1676         }
1677
1678         switch (of_cft(of)->private) {
1679         case FILE_CPULIST:
1680                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1681                 break;
1682         case FILE_MEMLIST:
1683                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1684                 break;
1685         default:
1686                 retval = -EINVAL;
1687                 break;
1688         }
1689
1690         free_trial_cpuset(trialcs);
1691 out_unlock:
1692         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1693         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1694         css_put(&cs->css);
1695         return retval ?: nbytes;
1696 }
1697
1698 /*
1699  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1700  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1701  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1702  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1703  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1704  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1705  */
1706 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1707 {
1708         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1709         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1710         int ret = 0;
1711
1712         spin_lock_irq(&callback_lock);
1713
1714         switch (type) {
1715         case FILE_CPULIST:
1716                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1717                 break;
1718         case FILE_MEMLIST:
1719                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1720                 break;
1721         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1722                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1723                 break;
1724         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1725                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1726                 break;
1727         default:
1728                 ret = -EINVAL;
1729         }
1730
1731         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1732         return ret;
1733 }
1734
1735 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1736 {
1737         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1738         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1739         switch (type) {
1740         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1741                 return is_cpu_exclusive(cs);
1742         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1743                 return is_mem_exclusive(cs);
1744         case FILE_MEM_HARDWALL:
1745                 return is_mem_hardwall(cs);
1746         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1747                 return is_sched_load_balance(cs);
1748         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1749                 return is_memory_migrate(cs);
1750         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1751                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1752         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1753                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1754         case FILE_SPREAD_PAGE:
1755                 return is_spread_page(cs);
1756         case FILE_SPREAD_SLAB:
1757                 return is_spread_slab(cs);
1758         default:
1759                 BUG();
1760         }
1761
1762         /* Unreachable but makes gcc happy */
1763         return 0;
1764 }
1765
1766 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1767 {
1768         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1769         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1770         switch (type) {
1771         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1772                 return cs->relax_domain_level;
1773         default:
1774                 BUG();
1775         }
1776
1777         /* Unrechable but makes gcc happy */
1778         return 0;
1779 }
1780
1781
1782 /*
1783  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1784  */
1785
1786 static struct cftype files[] = {
1787         {
1788                 .name = "cpus",
1789                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1790                 .write = cpuset_write_resmask,
1791                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1792                 .private = FILE_CPULIST,
1793         },
1794
1795         {
1796                 .name = "mems",
1797                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1798                 .write = cpuset_write_resmask,
1799                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1800                 .private = FILE_MEMLIST,
1801         },
1802
1803         {
1804                 .name = "effective_cpus",
1805                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1806                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1807         },
1808
1809         {
1810                 .name = "effective_mems",
1811                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1812                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1813         },
1814
1815         {
1816                 .name = "cpu_exclusive",
1817                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1818                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1819                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1820         },
1821
1822         {
1823                 .name = "mem_exclusive",
1824                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1825                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1826                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1827         },
1828
1829         {
1830                 .name = "mem_hardwall",
1831                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1832                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1833                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1834         },
1835
1836         {
1837                 .name = "sched_load_balance",
1838                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1839                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1840                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1841         },
1842
1843         {
1844                 .name = "sched_relax_domain_level",
1845                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1846                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1847                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1848         },
1849
1850         {
1851                 .name = "memory_migrate",
1852                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1853                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1854                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1855         },
1856
1857         {
1858                 .name = "memory_pressure",
1859                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1860                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1861                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1862                 .mode = S_IRUGO,
1863         },
1864
1865         {
1866                 .name = "memory_spread_page",
1867                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1868                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1869                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1870         },
1871
1872         {
1873                 .name = "memory_spread_slab",
1874                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1875                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1876                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1877         },
1878
1879         {
1880                 .name = "memory_pressure_enabled",
1881                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1882                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1883                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1884                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1885         },
1886
1887         { }     /* terminate */
1888 };
1889
1890 /*
1891  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1892  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1893  */
1894
1895 static struct cgroup_subsys_state *
1896 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1897 {
1898         struct cpuset *cs;
1899
1900         if (!parent_css)
1901                 return &top_cpuset.css;
1902
1903         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1904         if (!cs)
1905                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1906         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1907                 goto free_cs;
1908         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1909                 goto free_cpus;
1910
1911         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1912         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1913         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1914         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1915         nodes_clear(cs->effective_mems);
1916         fmeter_init(&cs->fmeter);
1917         cs->relax_domain_level = -1;
1918
1919         return &cs->css;
1920
1921 free_cpus:
1922         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1923 free_cs:
1924         kfree(cs);
1925         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1926 }
1927
1928 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1929 {
1930         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1931         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1932         struct cpuset *tmp_cs;
1933         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1934
1935         if (!parent)
1936                 return 0;
1937
1938         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1939
1940         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1941         if (is_spread_page(parent))
1942                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1943         if (is_spread_slab(parent))
1944                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1945
1946         cpuset_inc();
1947
1948         spin_lock_irq(&callback_lock);
1949         if (cgroup_on_dfl(cs->css.cgroup)) {
1950                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1951                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1952         }
1953         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1954
1955         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1956                 goto out_unlock;
1957
1958         /*
1959          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1960          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1961          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
1962          *
1963          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
1964          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
1965          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
1966          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
1967          * users who wish to allow that scenario, then this could be
1968          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1969          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
1970          */
1971         rcu_read_lock();
1972         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
1973                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
1974                         rcu_read_unlock();
1975                         goto out_unlock;
1976                 }
1977         }
1978         rcu_read_unlock();
1979
1980         spin_lock_irq(&callback_lock);
1981         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
1982         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
1983         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1984 out_unlock:
1985         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1986         return 0;
1987 }
1988
1989 /*
1990  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1991  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1992  * will call rebuild_sched_domains_locked().
1993  */
1994
1995 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
1996 {
1997         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1998
1999         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2000
2001         if (is_sched_load_balance(cs))
2002                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2003
2004         cpuset_dec();
2005         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2006
2007         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2008 }
2009
2010 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2011 {
2012         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2013
2014         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2015         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2016         kfree(cs);
2017 }
2018
2019 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2020 {
2021         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2022         spin_lock_irq(&callback_lock);
2023
2024         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup)) {
2025                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2026                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2027         } else {
2028                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2029                              top_cpuset.effective_cpus);
2030                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2031         }
2032
2033         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2034         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2035 }
2036
2037 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2038         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2039         .css_online     = cpuset_css_online,
2040         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2041         .css_free       = cpuset_css_free,
2042         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2043         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2044         .attach         = cpuset_attach,
2045         .bind           = cpuset_bind,
2046         .legacy_cftypes = files,
2047         .early_init     = 1,
2048 };
2049
2050 /**
2051  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2052  *
2053  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2054  **/
2055
2056 int __init cpuset_init(void)
2057 {
2058         int err = 0;
2059
2060         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2061                 BUG();
2062         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL))
2063                 BUG();
2064
2065         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2066         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2067         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2068         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2069
2070         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2071         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2072         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2073
2074         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2075         if (err < 0)
2076                 return err;
2077
2078         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2079                 BUG();
2080
2081         return 0;
2082 }
2083
2084 /*
2085  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2086  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2087  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2088  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2089  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2090  */
2091 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2092 {
2093         struct cpuset *parent;
2094
2095         /*
2096          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2097          * has online cpus, so can't be empty).
2098          */
2099         parent = parent_cs(cs);
2100         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2101                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2102                 parent = parent_cs(parent);
2103
2104         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2105                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2106                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2107                 pr_cont("\n");
2108         }
2109 }
2110
2111 static void
2112 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2113                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2114                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2115 {
2116         bool is_empty;
2117
2118         spin_lock_irq(&callback_lock);
2119         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2120         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2121         cs->mems_allowed = *new_mems;
2122         cs->effective_mems = *new_mems;
2123         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2124
2125         /*
2126          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2127          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2128          */
2129         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2130                 update_tasks_cpumask(cs);
2131         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2132                 update_tasks_nodemask(cs);
2133
2134         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2135                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2136
2137         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2138
2139         /*
2140          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2141          * This is full cgroup operation which will also call back into
2142          * cpuset. Should be done outside any lock.
2143          */
2144         if (is_empty)
2145                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2146
2147         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2148 }
2149
2150 static void
2151 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2152                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2153                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2154 {
2155         if (cpumask_empty(new_cpus))
2156                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2157         if (nodes_empty(*new_mems))
2158                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2159
2160         spin_lock_irq(&callback_lock);
2161         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2162         cs->effective_mems = *new_mems;
2163         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2164
2165         if (cpus_updated)
2166                 update_tasks_cpumask(cs);
2167         if (mems_updated)
2168                 update_tasks_nodemask(cs);
2169 }
2170
2171 /**
2172  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2173  * @cs: cpuset in interest
2174  *
2175  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2176  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2177  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2178  */
2179 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2180 {
2181         static cpumask_t new_cpus;
2182         static nodemask_t new_mems;
2183         bool cpus_updated;
2184         bool mems_updated;
2185 retry:
2186         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2187
2188         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2189
2190         /*
2191          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2192          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2193          */
2194         if (cs->attach_in_progress) {
2195                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2196                 goto retry;
2197         }
2198
2199         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2200         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2201
2202         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2203         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2204
2205         if (cgroup_on_dfl(cs->css.cgroup))
2206                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2207                                      cpus_updated, mems_updated);
2208         else
2209                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2210                                             cpus_updated, mems_updated);
2211
2212         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2213 }
2214
2215 /**
2216  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2217  *
2218  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2219  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2220  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2221  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2222  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2223  *
2224  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2225  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2226  * all descendants.
2227  *
2228  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2229  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2230  */
2231 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2232 {
2233         static cpumask_t new_cpus;
2234         static nodemask_t new_mems;
2235         bool cpus_updated, mems_updated;
2236         bool on_dfl = cgroup_on_dfl(top_cpuset.css.cgroup);
2237
2238         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2239
2240         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2241         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2242         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2243
2244         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2245         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2246
2247         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2248         if (cpus_updated) {
2249                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2250                 if (!on_dfl)
2251                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2252                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2253                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2254                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2255         }
2256
2257         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2258         if (mems_updated) {
2259                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2260                 if (!on_dfl)
2261                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2262                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2263                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2264                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2265         }
2266
2267         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2268
2269         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2270         if (cpus_updated || mems_updated) {
2271                 struct cpuset *cs;
2272                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2273
2274                 rcu_read_lock();
2275                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2276                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2277                                 continue;
2278                         rcu_read_unlock();
2279
2280                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2281
2282                         rcu_read_lock();
2283                         css_put(&cs->css);
2284                 }
2285                 rcu_read_unlock();
2286         }
2287
2288         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2289         if (cpus_updated)
2290                 rebuild_sched_domains();
2291 }
2292
2293 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2294 {
2295         /*
2296          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2297          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2298          * to a work item to avoid reverse locking order.
2299          *
2300          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2301          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2302          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2303          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2304          */
2305         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2306         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2307 }
2308
2309 /*
2310  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2311  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2312  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2313  */
2314 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2315                                 unsigned long action, void *arg)
2316 {
2317         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2318         return NOTIFY_OK;
2319 }
2320
2321 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2322         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2323         .priority = 10,         /* ??! */
2324 };
2325
2326 /**
2327  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2328  *
2329  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2330  */
2331 void __init cpuset_init_smp(void)
2332 {
2333         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2334         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2335         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2336
2337         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2338         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2339
2340         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2341 }
2342
2343 /**
2344  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2345  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2346  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2347  *
2348  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2349  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2350  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2351  * tasks cpuset.
2352  **/
2353
2354 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2355 {
2356         unsigned long flags;
2357
2358         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2359         rcu_read_lock();
2360         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2361         rcu_read_unlock();
2362         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2363 }
2364
2365 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2366 {
2367         rcu_read_lock();
2368         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2369         rcu_read_unlock();
2370
2371         /*
2372          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2373          *
2374          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2375          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2376          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2377          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2378          * which takes task_rq_lock().
2379          *
2380          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2381          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2382          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2383          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2384          *
2385          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2386          * if required.
2387          */
2388 }
2389
2390 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2391 {
2392         nodes_setall(current->mems_allowed);
2393 }
2394
2395 /**
2396  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2397  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2398  *
2399  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2400  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2401  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2402  * tasks cpuset.
2403  **/
2404
2405 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2406 {
2407         nodemask_t mask;
2408         unsigned long flags;
2409
2410         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2411         rcu_read_lock();
2412         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2413         rcu_read_unlock();
2414         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2415
2416         return mask;
2417 }
2418
2419 /**
2420  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2421  * @nodemask: the nodemask to be checked
2422  *
2423  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2424  */
2425 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2426 {
2427         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2428 }
2429
2430 /*
2431  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2432  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2433  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2434  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2435  */
2436 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2437 {
2438         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2439                 cs = parent_cs(cs);
2440         return cs;
2441 }
2442
2443 /**
2444  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2445  * @node: is this an allowed node?
2446  * @gfp_mask: memory allocation flags
2447  *
2448  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2449  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2450  * yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this node is in the nearest
2451  * hardwalled cpuset ancestor to this task's cpuset, yes.  If the task has been
2452  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the TIF_MEMDIE
2453  * flag, yes.
2454  * Otherwise, no.
2455  *
2456  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2457  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2458  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2459  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2460  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2461  *
2462  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2463  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2464  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2465  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2466  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2467  *
2468  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2469  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2470  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2471  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2472  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2473  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2474  *
2475  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2476  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2477  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2478  * in interrupt, of course).
2479  *
2480  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2481  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2482  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2483  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2484  * affect that:
2485  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2486  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2487  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2488  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2489  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2490  */
2491 int __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2492 {
2493         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2494         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2495         unsigned long flags;
2496
2497         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2498                 return 1;
2499         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2500                 return 1;
2501         /*
2502          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2503          * been OOM killed to get memory anywhere.
2504          */
2505         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2506                 return 1;
2507         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2508                 return 0;
2509
2510         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2511                 return 1;
2512
2513         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2514         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2515
2516         rcu_read_lock();
2517         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2518         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2519         rcu_read_unlock();
2520
2521         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2522         return allowed;
2523 }
2524
2525 /**
2526  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2527  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2528  *
2529  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2530  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2531  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2532  * to determine on which node to start looking, as it will for
2533  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2534  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2535  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2536  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2537  *
2538  * We don't have to worry about the returned node being offline
2539  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2540  *
2541  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2542  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2543  * should not be possible for the following code to return an
2544  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2545  * is not returning the node where the allocation must be, only
2546  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2547  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2548  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2549  * See kmem_cache_alloc_node().
2550  */
2551
2552 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2553 {
2554         int node;
2555
2556         node = next_node(*rotor, current->mems_allowed);
2557         if (node == MAX_NUMNODES)
2558                 node = first_node(current->mems_allowed);
2559         *rotor = node;
2560         return node;
2561 }
2562
2563 int cpuset_mem_spread_node(void)
2564 {
2565         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2566                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2567                         node_random(&current->mems_allowed);
2568
2569         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2570 }
2571
2572 int cpuset_slab_spread_node(void)
2573 {
2574         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2575                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2576                         node_random(&current->mems_allowed);
2577
2578         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2579 }
2580
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2582
2583 /**
2584  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2585  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2586  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2587  *
2588  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2589  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2590  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2591  * to the other.
2592  **/
2593
2594 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2595                                    const struct task_struct *tsk2)
2596 {
2597         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2598 }
2599
2600 /**
2601  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2602  * @tsk: pointer to task_struct of some task.
2603  *
2604  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2605  * mems_allowed to the kernel log.
2606  */
2607 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2608 {
2609         struct cgroup *cgrp;
2610
2611         rcu_read_lock();
2612
2613         cgrp = task_cs(tsk)->css.cgroup;
2614         pr_info("%s cpuset=", tsk->comm);
2615         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2616         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n", nodemask_pr_args(&tsk->mems_allowed));
2617
2618         rcu_read_unlock();
2619 }
2620
2621 /*
2622  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2623  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2624  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2625  */
2626
2627 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2628
2629 /**
2630  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2631  *
2632  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2633  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2634  *
2635  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2636  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2637  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2638  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2639  * or writing dirty pages.
2640  *
2641  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2642  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2643  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2644  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2645  **/
2646
2647 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2648 {
2649         rcu_read_lock();
2650         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2651         rcu_read_unlock();
2652 }
2653
2654 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2655 /*
2656  * proc_cpuset_show()
2657  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2658  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2659  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2660  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2661  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2662  *    anyway.
2663  */
2664 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2665                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2666 {
2667         char *buf, *p;
2668         struct cgroup_subsys_state *css;
2669         int retval;
2670
2671         retval = -ENOMEM;
2672         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2673         if (!buf)
2674                 goto out;
2675
2676         retval = -ENAMETOOLONG;
2677         rcu_read_lock();
2678         css = task_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2679         p = cgroup_path(css->cgroup, buf, PATH_MAX);
2680         rcu_read_unlock();
2681         if (!p)
2682                 goto out_free;
2683         seq_puts(m, p);
2684         seq_putc(m, '\n');
2685         retval = 0;
2686 out_free:
2687         kfree(buf);
2688 out:
2689         return retval;
2690 }
2691 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2692
2693 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2694 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2695 {
2696         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2697                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2698         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2699                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2700 }